一种铝灰处理方法技术

本发明专利技术属于有色冶金固废资源环保处理技术领域，涉及一种铝灰处理方法。一次铝灰风选辊磨回收金属铝，磨至一定粒级的铝灰再经流态化蒸汽脱氮，步骤如下：将一次铝灰通过重力风选机分选，金属铝和粗颗粒铝灰通过重力选粉机卸料口排出回收金属铝，粗颗粒铝灰经高压辊磨

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰处理方法


[0001]本专利技术属于有色冶金固废资源环保处理
，具体涉及一种铝灰处理方法。

技术介绍

[0002]铝灰是可再生资源，主要有金属铝单质、氧化物、氮化物和盐溶剂组成。金属铝在氧化铝和氮化铝包覆下存在。铝灰有一次铝灰和二次铝灰，一次铝灰主要来源为电解铝，铝加工熔铸及再生铝行业直接产生的铝灰，二次铝灰为一次铝灰回收金属铝后的铝灰。
[0003]目前，随着我国铝工业的发展，铝熔炼废渣“铝灰”的量也越来越大，2020年11月5日生态环境部通过《国家危险废物名录（2021年版）》，对铝冶炼过程中产生的危险废物进行了重新梳理，将铝灰划定为危险废弃物（HW48），该《名录》从2021年1月1日起实施。对铝灰的处理需严格按照危废相关要求进行，对此国内外学者围绕铝灰处理技术开展了大量工作。
[0004]目前对于一次铝灰的处理工艺路线如下。
[0005]一次铝灰的主要处理主要目的回收其中的金属铝，目前主要方法有：炒铝灰、热压榨、球磨干磨筛分等方法。其中炒铝灰应用最广，该方法利用铝灰中铝在空气中氧化放热以及铝金属颗粒与铝灰的润湿性差，接触角高的原理形成的工艺。将铝灰直接放置回转锅中，通过对铝灰翻炒搅拌，铝液态珠集中在锅底并返回熔铸，该方法环境恶劣，劳动强度及人身危害大，能耗高，并增加AlN的含量为二次铝灰无害化增加负担。热压榨法是加热铝灰至热态，通过施加外力将液态铝挤压出来。将热铝灰置入渣槽，通过施加压力将铝液挤出回收。球磨干磨筛分工艺，该方法利用球磨过程将铝挤压成片，通过筛分回收铝粒。该方法设备简单，回收率高，在国内均广泛应用，但是该方法能耗较高，铝灰易被钢球污染带入铁杂质。
[0006]对于二次铝灰无害化处理工艺路线如下。
[0007]二次铝灰的处理是对经过提取金属铝后的铝灰进行无害化，其目的是脱出二次铝灰中的氮和盐，避免环境的污染。其主要方法有：火法烧结工艺和湿法水解工艺。火法烧结处理采用焙烧固结的方式，将铝灰中有害成分通过高温烧结的方式排除，然后达到铝灰无害化利用的目的，该方法工艺简单，但能耗较高，辅料消耗量大，焙烧后的烟气处理难度高，对环境会造成次生污染。湿法水解工艺利用铝灰水解反应，将铝灰制浆后进行脱氮处理，该方法脱氮脱盐效果好，但是湿法处理面临铝灰浆料的浓缩，过滤和干燥等工序。该湿法处理效果好，但是生产工序长，处理成本相对较高。
[0008]上述铝灰处理工艺基本上实现了金属铝的回收和无害化处理，但是存在如下不足之处。
[0009]1、炒灰、挤压、球磨筛分工艺，工艺流程大多原始，装备自动化程度低，工人作业条件差，劳动强度大，无组织排放等环境问题突出。
[0010]2、常用的炒灰和球磨筛分，电耗高，铝灰中铁杂质含量高，球磨筛分铝灰堵料板结现象严重。
[0011]3、一次铝灰炒灰处理，会出现大量的粉尘，无机盐，氨气等有害气体等副产品，对于处理次生“三废”的处理成本高。
[0012]4、传统铝灰无害化处理，采用焙烧处理会浪费大量的能源，采用湿法处理工艺会存在处理流程工序多，能耗高等问题，而且传统的处理方法能源消耗和添加剂消耗较高，生产成本高，不经济。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种铝灰处理方法。用于电解铝、再生铝和铝加工行业产生的一次铝灰处理，可以实现铝灰中金属铝回收及铝灰物料再磨，并得到中细粒级，细粒级，超细粒级等三种不同粒级的铝灰产品，并通过高效脱氮制备脱氮干铝灰，该方法是一种高效节能环保的集金属铝分离，铝灰干磨分级和脱氮无害化处理于一体的方法。
[0014]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0015]一种铝灰处理方法，包括如下步骤：步骤1、铝灰原料打散重力风选：将电解铝、再生铝和铝加工生产过程中的铝灰，通过计量和皮带输送系统，在重力选粉机进料口进行原料打散，通过重力和风力分选，将粗颗粒铝灰和金属铝分选从下排料口排出，中细粉和细分被气流带出。
[0016]步骤2、细碎再磨：将步骤1中粗颗粒铝灰，经过金属铝分拣后，输送进高压辊磨系统中进行辊磨，辊磨后的物料再次进入重力风选系统中，粗颗粒铝灰返回高压辊磨形成闭路循环。
[0017]步骤3、金属铝分离：将步骤2中通过高压辊磨系统辊磨后的铝灰，经过重力风选机分选，金属铝片从重力风选机中粒级卸料口出回收，细粒级的铝灰随风进入中细粉动态选粉机，金属铝经过碾压成片，便于分拣，提高金属铝回收率。
[0018]步骤4、中细粒级回收：将步骤3中细粒级颗粒从重力风力选粉机上部排出，风力输送至动态选粉机，动态选粉机排料口收集回收中细粒级的铝灰，可根据应用回收存储再利用或返回辊磨系统。
[0019]步骤5、细粒级脱氮。将步骤4中，细粒级铝灰将从动态选粉机上排口，进入铝灰脱氮反应塔中，细粒级铝灰进入脱氮反应塔下部，脱氮处理后的铝灰从反应塔上部排出。
[0020]步骤6、回收细粒级脱氮铝灰，脱氮反应塔排出的铝灰和蒸汽，进入旋风除尘和沉降室收尘，除尘下料口回收细粒级脱氮铝灰，含尘气体进入下步处理。
[0021]步骤7、最终将步骤6含尘气体经过收尘器，完成气固分离，收尘器收集超细粒级脱氮铝灰，收尘净化后的气体由风机送入铝厂或碳素厂脱硫脱销系统中综合处理后外排。
[0022]作为优选方式，所述步骤1中，经过重力风选，进入高压辊磨系统的铝灰粒级控制在1mm
‑
35mm粒级原料的处理范围。
[0023]作为优选方式，所述步骤1中，重力风选机可采用重力选粉机，该选粉机具有物料格栅打散、风流调节、重力分级、风选等功能。
[0024]作为优选方式，所述步骤1中，重力选粉机中设置调节调风叶片，根据物料情况调节叶片开度，角度调节板调节范围5
°‑
45
°
，从而改变重力风选机内部、气流分布和流速，以便风选出1mm~3mm粒级的中细粉铝灰。
[0025]作为优选方式，所述步骤1中，重力风选机可采用重力选粉机，风选可根据铝灰无害化处理要求，采用热风或者水蒸气，热风和水蒸气资源可以从电解铝或碳素车间获得。
[0026]作为优选方式，所述步骤1中，重力风选机可采用重力选粉机，风选风机转速可以控制在100
‑
2000r/min,。
[0027]作为优选方式，所述步骤2中，高压辊磨前设置恒重缓冲仓，保证物料料柱的稳定。
[0028]作为优选方式，所述步骤2中，高压辊磨设备柱钉采用碳化钨硬质合金，动辊系统液压控制保证物料料流稳定，高压辊转速为10
‑
20r/min。
[0029]作为优选方式，所述步骤2中，高压辊磨系统设置闭路循环，根据铝灰脱氮反应的活性需求，调节控制机械活化强度，控制好合格粒级。
[0030]作为优选方式，所述步骤3中，选粉机中粒级铝灰分布在1mm
‑
3mm，底部卸料后分拣金属铝，铝灰分拣后经斗提返回高压辊磨系统，形成闭路循环。
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、铝灰原料打散重力风选：将电解铝及再生铝生产过程中的铝灰，通过计量和皮带输送系统，在重力选粉机进料口进行原料打散，通过重力和风力分选，将粗颗粒铝灰和金属铝分选从下排料口排出，中细粉和细分被气流带出；步骤2、细碎再磨：将步骤1中粗颗粒铝灰，经过金属铝分拣后，输送进高压辊磨系统中进行辊磨，辊磨后的物料再次进入重力风选系统中，粗颗粒铝灰返回高压辊磨形成闭路循环；步骤3、金属铝分离：将步骤2中通过高压辊磨系统辊磨后的铝灰，经过重力风选机分选，金属铝片从重力风选机中粒级卸料口出回收，细粒级的铝灰随风进入中细粉动态选粉机；步骤4、中细粒级回收：将步骤3中细粒级颗粒从重力风力选粉机上部排出，风力输送至动态选粉机，动态选粉机排料口收集回收中细粒级的铝灰，根据应用回收存储再利用或返回辊磨系统；步骤5、细粒级脱氮：将步骤4中细粒级铝灰从动态选粉机上排口，进入铝灰脱氮反应塔中，细粒级铝灰进入脱氮反应塔下部，脱氮处理后的铝灰从反应塔上部排出；步骤6、回收细粒级脱氮铝灰：脱氮反应塔排出的铝灰和蒸汽，进入旋风除尘和沉降室收尘，除尘下料口回收细粒级脱氮铝灰，含尘气体进入下步处理；步骤7、将步骤6含尘气体经过收尘器，完成气固分离，收尘器收集超细粒级脱氮铝灰，收尘净化后的气体由风机送入铝厂或碳素厂脱硫脱销系统中综合处理后外排。2.如权利要求1所述的一种铝灰处理方法，其特征在于：所述步骤1中，经过重力风选，进入高压辊磨系统的铝灰粒级控制在1mm
‑
35mm范围内；重力选粉机可以风选出1mm~3mm粒级的中细粉铝灰；重力选粉机配属风机转速控制在100
‑
2000r/min，导流叶片调节范围5
°‑ꢀ
45
°
，鼓风介质采用空气或热风。3.如权利要求1所述的一种铝灰处理方法，其特征在于：所述步骤2中，高压辊磨前设置恒重缓冲仓；高压辊磨设备柱钉采用碳化钨硬质合金，高压辊转速10
‑
20r/min，高压辊辊距5
‑
15mm；高压辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏楠，付高峰，丁友东，姜澜，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：