一种煲模液回收氢氧化铝的系统与工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种煲模液回收氢氧化铝的系统，包括煲模液收集系统、煲模液处理系统、煲模液分离系统和煲模液用水再反应回收系统；所述煲模液收集系统包括煲模液回收罐和一号泵；所述煲模液收集系统用于收集煲模液；所述煲模液处理系统包括反应罐、二号泵和氢氧化铝晶种储存罐；所述煲模液处理系统用于进行煲模液的化学反应并生产氢氧化铝；所述煲模液分离系统包括回收罐和离心机；所述煲模液用水再反应回收系统包括废水回收罐和三号泵；所述煲模液用水再反应回收系统用于将固液分离后的废水进行回收处理；本发明专利技术利用煲模液回收氢氧化钠，提高了铝业废渣的回收利用率，同时解决了容易结垢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种煲模液回收氢氧化铝的系统与工艺
本专利技术涉及铝加工
，具体涉及一种煲模液回收氢氧化铝的系统与工艺。
技术介绍
铝及铝合金具有加工性能优良、耐蚀性好、表面美观、回收率高等优点，在建筑、交通运输、机械、电力等行业获得了广泛应用，近年来以铝代钢扩大铝应用趋势更加明显。铝加工业是传统产业，更是充满勃勃生机的朝阳产业。据统计，欧美发达国家人均年消费铝材32kg以上，而我国人均只有13kg左右，只是发达国家的三分之一左右，国内铝材消费还有巨大的增长空间，但在经济新常态下，能源消耗高、排污总量大、资源回收利用率低的问题也成为行业发展的瓶颈和障碍。铝行业生产包括电解、熔铸、压力加工、表面处理等工序，生产时各工序均会不同程度产生废水、废渣。电解及熔铸时产生大量的铝灰，挤压工序有煲模碱性废液，表面处理过程产生各类含有酸、碱、处理药剂及铬、镍重金属离子等成分复杂的废水废渣。一、铝业废渣来源1、电解熔铸铝灰铝灰产生于铝及铝合金的电解、熔炼及铸造工序，因铝灰造成的铝总损失量在1-12％。每加工一吨原铝，约产生20-40kg铝灰，铝液直接熔铸时产生量较少，铝锭重熔时量较多，而再生一吨废铝约产生100-250kg铝灰。铝灰可分为两种：一种是一次铝灰，是在电解原铝及铸造等不添加盐熔剂过程中产生的浮渣及撇渣，主要成分为金属铝和铝氧化物，铝含量可达15％-70％不等，颜色为白色；另一种是二次铝灰，是一次铝灰提铝回收后的废弃物，铝含量较一次铝灰低，一般呈灰黑色。二次铝灰成分复杂，含有金属铝(5-30％)、氧化铝(30-70％)、二氧化硅和三氧化二铁(5-15％)、钾钠钙镁的氯化物(10-30％)以及氮氟砷等有毒有害成分。2016年全国电解铝产量3250万吨，挤压及压延加工铝材产量超过2000万吨，每年全国的铝灰量保守估计在200万吨以上，更有数据认为铝灰总量在600-850万吨。铝灰是一种可再生的资源，具有较高的综合回收利用价值，但一直没得到足够的重视，造成了巨大的资源浪费。同时因铝灰渣中含有氟化物、氨氮、砷等有毒有害物质，被列为危险废弃物，在2016年版《国家危险废物名录》中铝灰的废物类别为HW48，危险特性T(Toxicity)-毒性危险废物。随着经济的发展，废铝灰积蓄量将逐年大幅度增加，如果不寻找经济有效、无害化的方法加以处理，将越来越凸显其对环境的严重威胁。目前我国铝灰的回收尚处于起步阶段，缺乏技术成熟可靠、经济性好的回收方法，铝灰处理回收率低、能源消耗和浪费大，利用途径不多。即便处理后的铝灰内仍含有大量有害物质，还是只能堆场堆存或掩埋处理，具有极大的环境危害性，同时厂家承担着巨大的违法风险。2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定，铝灰排放企业将要交纳1000元/吨的环境保护税。2、挤压表面处理废水废渣铝加工制品的生产要消耗大量的水，每生产1吨铝材至少消耗15吨水，全行业年生产挤压材1000万吨，排放废水近3亿吨，废水处理后产生废渣约300万吨，数量极为惊人。2.1、挤压煲模废液废水废渣铝型材挤压模具使用后要放入高浓度碱液中进行煲模，将模腔内的铝反应腐蚀掉。煲模液中氢氧化钠的浓度达250-350g/L，随着反应的进行，铝离子含量不断升高，当达到60-70g/L以上，反应速度明显降低时，就必须将煲模液排掉。排掉的废液中含有大量的铝离子及氢氧化钠，潜在的经济价值非常大。煲模废液的处理一般采取“以废治废”的方式：跟氧化工序产生的废酸中和，这种处理方式产生的废渣量非常大，煲模废渣就能占到企业总渣量的30％左右。企业不但没有利用其经济价值，反而增加了成本，废水、废渣的处理成为沉重的环保负担。2.2、表面处理废水废渣铝材为增强防腐性和装饰性能，要进行表面处理。常用的表面处理方式有阳极氧化着色、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂等。表面处理过程产生大量成分复杂的废水。按工序划分，阳极氧化及电泳涂漆工序的废水废渣有：碱蚀液产生的碱性废水废渣，占总渣量的20％；氧化液产生的酸性废水废渣，占总渣量的30％；喷涂工序产生的酸性废水废渣，占总渣量的20％。铝加工企业废水中心铝渣来源细分为：煲模液碱渣占总渣量的30％，碱蚀液碱渣占总渣量的20％，氧化液酸渣占总渣量的30％，喷涂酸性废渣占总渣量的20％。废水中含有Al3+、Na+、NH4+、Ni2+、Sn2+、Cr6+等阳离子，SO42-、F-、NO3-、NO2-、S2-、Cl-等阴离子，以及有机酚、表面活性剂和丙烯酸树脂等有机物等。酸性废水、碱性废水通常混合后处理，而含铬废水、含镍废水必须单独处理。近年来氧化电泳材比例下降，但大多数铝材厂还是酸性废水多于碱性废水，酸碱水全部混在一起处理，废水混合后呈酸性，需要投入大量的片碱、石灰及PAC、PAM，产生了大量废渣。2016年8月1日起施行的最新版《国家危险废物名录》已将酸性及碱性废水废渣列入名录管理，废物类别分别是HW34、HW35。从2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定，企业必须缴纳废水处理污泥环保税1000元/吨。当前铝加工行业水的重复利用率不到30％，废水处理后产生大量废渣。一方面废渣中的大量金属铝、酸、碱等有用资源没有得到利用，造成巨大资源浪费。废渣属于危险废物，具有极大的环境危害性。当前形势逼迫企业要向节能减排及资源循环利用方向转型发展，但缺乏成熟可靠的技术。实现废水零排放、废渣零产出、资源利用价值最大化，具有重大的环境效益、社会效益和经济效益。二、铝业废渣处理及利用现状1、电解熔铸铝灰处理及利用现状国内外相继开发了不少铝灰回收及资源化利用的方法，近年来关于铝灰回收利用的专利也呈上升趋势，但大多数处于试验研究阶段，技术局限于高温条件提取金属铝，制备氧化铝、氯化铝、硫酸铝等无机材料以及炼钢辅料等方面，离产业化、规模化还有一定距离。1.1、铝灰回收目前回收铝灰的方法可分为热处理法和冷处理法，都只是回收了铝灰内的金属铝。国内大型再生铝厂多采用倾动回转窑处理法：把铝灰和添加剂盐类(通常是氯化钠、氯化钾以及少量氟化钙的混合物)放在倾动回转窑中加热后分离金属铝，但回收过程有烟气产生，金属回收率较低，铝灰中残留铝量较高，仍有进一步回收空间。小作坊式的人工炒灰法也在大量采用，此法为敞开式作业，产生大量灰尘烟雾。其它方法还有压榨回收法、等离子速溶法、电选法、MRM法、ALUREC法等。1.2、铝灰综合利用因铝灰的成分与铝土矿基本一致，用铝土矿能够生产的产品，都有人用铝灰进行过试验研究。当前铝灰的资源化利用方面主要有三条路线：(1)回收氧化铝返电解，回收氯盐作为熔铸精炼剂使用，但铝灰中的主要成分为α-Al2O3，活性差，将其电离需消耗更多能量，导致槽电压升高。(2)酸法或碱法处理除杂，生产合成棕刚玉、Sialon陶瓷及耐火材料等无机材料，生产聚合氯化铝和硫酸铝等净水材料，生产炼钢用造渣脱硫剂，但因成本比现有的还高，未能实现工业化生产。(3)生产建材或筑路材料，如铝酸盐水泥、铝酸钙粉、清水砖，以及筑路材料等，但含有的氟化物、氯盐对性能有影响，同时产品附加值低，限制了实际应用。以上三个方面的应用均存在产品纯度低、附加值低、废弃物二次污染等缺点。铝灰回收利用后的废弃物仍含有大量可溶性盐类和氟化物，还是危废，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煲模液回收氢氧化铝的系统，其特征在于：包括煲模液收集系统、煲模液处理系统、煲模液分离系统和煲模液用水再反应回收系统；所述煲模液收集系统包括煲模液回收罐和一号泵；所述煲模液收集系统用于收集煲模液；所述煲模液处理系统包括反应罐、二号泵和氢氧化铝晶种储存罐；所述煲模液处理系统用于进行煲模液的化学反应并生产氢氧化铝；所述煲模液分离系统包括回收罐和离心机；所述煲模液分离系统用于将生产出的氢氧化铝固液分离；所述煲模液用水再反应回收系统包括废水回收罐和三号泵；所述煲模液用水再反应回收系统用于将固液分离后的废水进行回收处理；所述煲模液回收罐、一号泵、反应罐二号泵和回收罐通过管道顺次连通；所述反应罐包括一号反应罐和二号反应罐；所述一号泵分别通过设有一号阀的管道和设有二号阀的管道与所述一号反应罐和二号反应罐相连通；所述二号泵的出口通过另一条管道与所述一号反应罐和二号反应罐顶部相连通；通过所述回收罐的出口与所述离心机连通；所述煲模液回收罐与所述一号泵之间设有二十二号阀；所述一号反应罐和二号反应罐与所述二号泵之间设有九号阀；所述回收罐的入口处设有十六号阀；所述回收罐和所述离心机之间设有十七号阀；所述氢氧化铝晶种储存罐通过设有十号阀的管道与所述二号泵相连通；所述废水回收罐的入口通过管道与所述离心机相连通；所述废水回收罐的底部通过设有十九号阀的管道与所述三号泵相连通；所述废水回收罐的中部通过设有十八号阀的管道与所述三号泵相连通；所述三号泵通过设有二十一号阀门的管道与所述一号反应罐相连通；所述三号泵通过另一条设有二十号阀门的管道与煲模槽相连通；所述一号反应罐和二号反应罐底部通过管道与所述二号泵相连通；所述一号反应罐的底部设有七号阀；所述二号反应罐的底部设有八号阀；所述九号阀设于靠近所述二号泵处；所述一号反应罐分别通过设有三号阀和设有五号阀的管道与所述二号泵相连通；所述二号反应罐分别通过设有四号阀的管道和设有六号阀的管道与所述二号泵相连通；所述二号泵通过管道与所述废水回收罐相连通，并在靠近所述二号泵处设有十二号阀，在靠近所述废水回收罐处设有十五号阀；所述二号泵通过另一条管道分别与所述一号反应罐和二号反应罐相连通，并在靠近所述二号泵处设有十一号阀，在靠近所述一号反应罐处设有十三号阀，在靠近所述二号反应罐处设有十四号阀。...

【技术特征摘要】
1.一种煲模液回收氢氧化铝的系统，其特征在于：包括煲模液收集系统、煲模液处理系统、煲模液分离系统和煲模液用水再反应回收系统；所述煲模液收集系统包括煲模液回收罐和一号泵；所述煲模液收集系统用于收集煲模液；所述煲模液处理系统包括反应罐、二号泵和氢氧化铝晶种储存罐；所述煲模液处理系统用于进行煲模液的化学反应并生产氢氧化铝；所述煲模液分离系统包括回收罐和离心机；所述煲模液分离系统用于将生产出的氢氧化铝固液分离；所述煲模液用水再反应回收系统包括废水回收罐和三号泵；所述煲模液用水再反应回收系统用于将固液分离后的废水进行回收处理；所述煲模液回收罐、一号泵、反应罐二号泵和回收罐通过管道顺次连通；所述反应罐包括一号反应罐和二号反应罐；所述一号泵分别通过设有一号阀的管道和设有二号阀的管道与所述一号反应罐和二号反应罐相连通；所述二号泵的出口通过另一条管道与所述一号反应罐和二号反应罐顶部相连通；通过所述回收罐的出口与所述离心机连通；所述煲模液回收罐与所述一号泵之间设有二十二号阀；所述一号反应罐和二号反应罐与所述二号泵之间设有九号阀；所述回收罐的入口处设有十六号阀；所述回收罐和所述离心机之间设有十七号阀；所述氢氧化铝晶种储存罐通过设有十号阀的管道与所述二号泵相连通；所述废水回收罐的入口通过管道与所述离心机相连通；所述废水回收罐的底部通过设有十九号阀的管道与所述三号泵相连通；所述废水回收罐的中部通过设有十八号阀的管道与所述三号泵相连通；所述三号泵通过设有二十一号阀门的管道与所述一号反应罐相连通；所述三号泵通过另一条设有二十号阀门的管道与煲模槽相连通；所述一号反应罐和二号反应罐底部通过管道与所述二号泵相连通；所述一号反应罐的底部设有七号阀；所述二号反应罐的底部设有八号阀；所述九号阀设于靠近所述二号泵处；所述一号反应罐分别通过设有三号阀和设有五号阀的管道与所述二号泵相连通；所述二号反应罐分别通过设有四号阀的管道和设有六号阀的管道与所述二号泵相连通；所述二号泵通过管道与所述废水回收罐相连通，并在靠近所述二号泵处设有十二号阀，在靠近所述废水回收罐处设有十五号阀；所述二号泵通过另一条管道分别与所述一号反应罐和二号反应罐相连通，并在靠近所述二号泵处设有十一号阀，在靠近所述一号反应罐处设有十三号阀，在靠近所述二号反应罐处设有十四号阀。2.根据权利要求1所述的一种煲模液回收氢氧化铝的系统，其特征在于：根据权利要求所述的一种煲模液生产氢氧化铝的系统，其特征在于：所述一号反应罐和二号反应罐的上方均设有防止煲模液溢出的溢流管；所述溢流管与所述废水回收罐相连通。3.根据权利要求1所述的一种煲模液回收氢氧化铝的系统，其特征在于：所述一号反应罐、二号反应罐、回收罐和废水回收罐中均设有搅拌器。4.使用如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊映明，
申请(专利权)人：佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44