一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，包括干磨提铝系统、二次铝灰收集装置、脱氨系统、集氨系统、分选装置、过滤装置和固化氟系统，所述干磨提铝系统包括设滚筒筛的球磨机，所述脱氨系统包括化浆槽，所述集氨系统包括引风机，所述滚筒筛一出口连通所述二次铝灰收集装置，所述二次铝灰收集装置连通所述化浆槽，所述化浆槽固液出口依次串联设置所述分选装置和所述过滤装置，所述过滤装置的滤液出口连通所述固化氟系统，所述化浆槽气体出口依次串联设置所述引风机和所述集氨系统的其他装置。该系统全面实现了铝灰无害化处理及资源再生利用，且保障生产安全、保护环境，获得了可被再利用的金属铝、高铝料和氨气。高铝料和氨气。高铝料和氨气。

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统


[0001]本技术属于铝工业废弃资源铝灰的处理及回收利用
，具体为一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统。

技术介绍

[0002]铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量(按吨计算)仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属。中国是世界上最大的铝生产国和消费国。据统计，每生产和铸造1吨铝，大约30～50kg铝灰，2019年，我国原铝产量达3504万吨，排放的铝灰量约500万吨，历史遗存该类废置物料数量更加惊人。2020年，中国进入铝消费的峰值期，2025年中国将成为全球铝废料的主要来源地。面对铝土矿资源的逐步匮乏，铝应用量的逐渐增大，环保要求的逐渐严苛，铝回收利用不可小视，在我国铝的回收再生利用不仅仅是节省资源，减少能源消耗和保护环境，更主要的是未来重要的发展方向。
[0003]利用铝灰、废铝材等废弃资源提炼再生铝，是铝工业发展的重要补充。铝灰是铝水铸锭、铝锭重熔等铝冶炼及加工过程中产生的工业固体废物，铝灰中的金属铝和氧化铝成分具有再生利用的价值，同时铝灰中含有可溶性氟化物、氮化铝成分也是环境保护关注的重点。如果将铝灰填埋，对当地土壤及水资源会造成严重污染，造成周边牲畜、居民和植物重金属中毒，还会导致周边土壤盐碱化，农作物大量死亡。传统处置方式基本是填埋或露天堆放，这样的处置措施不仅占用了大量土地，而且其中所含的可溶性氟化物及氨气会通过风吹、日晒、雨淋的作用转移或挥发进入大气，或随雨水混入江河、渗入地下污染土壤和地下水，对动植物生长及人体产生很大损害，破坏生态环境，影响农业生态平衡。
[0004]长期以来铝工业企业和科研院所对铝灰处理和利用做出了大量的研究，有了一定成果，目前现有的铝灰处理技术可分为回收金属铝工艺和利用铝灰合成材料工艺。
[0005]针对回收金属铝工艺，国内外从铝灰中回收铝的方法很多，大体上可以分为热处理回收法和冷处理回收法，热处理方法主要有炒灰回收法和回转窑处理法等，这些方法铝的回收率可达70％以上。热处理回收法主要针对一次铝灰，该方法主要利用铝灰本身的热量，再加入一些添加剂(主要为盐类)，通过高温搅拌使铝灰中的金属铝熔化，由于金属铝和铝灰不润湿，且金属铝的密度大沉入底部，从而实现金属铝和铝灰的分离。此方法的优点是操作简单，缺点是在高温下对铝灰进行搅拌会产生大量的烟尘，对环境造成污染，且通过此方法处理后的二次铝灰含有大量的可溶性盐，后续处理困难、易引起二次污染。热处理回收法的另一种形式是通过外加热源(如旋转电弧炉、等离子电弧炉等)对铝灰进行加热，从而使金属铝熔化，以实现铝和铝灰的分离。此方法突出的优点是污染小，并且处理后的二次铝灰中没有可溶性盐，有利于后续处理，但该方法消耗大量能源，成本高。冷处理回收法主要是针对二次铝灰。通过热处理回收法处理后的铝灰依然含有一定量的金属铝，冷却后的金属铝形成小颗粒，一般采用筛选、重选、浮选或电选法回收其中的铝。
[0006]针对利用铝灰合成材料工艺，国内外的研究依旧多样化。一般通过加入稀酸、碱、
水等处理磨碎的铝灰和含盐化合沉积物，得到铝盐化合物、盐水、硅和铝氧化物等产品。从盐水提取的再生盐可作为生产中的覆盖剂、分离剂等；固体氧化物可用于生产水泥、净水剂、聚合氯化铝、聚合硫酸铝和棕刚玉等。
[0007]申请号为CN201510707471.X的专利文献中公开了一种铝灰综合利用处理方法，采用磨矿方式提取铝灰中的金属铝，对提铝后铝灰进行催化脱氨，将脱氨后铝灰配碱制粒成型，成型产品烧结后溶出，虽然提取了铝灰中的金属铝，并将氨气回收，并对氧化铝、氟盐等成分回收和利用。但是其催化脱氨时快速分解产生氨气易造成爆炸等风险，且回收时各物质的回收率并不够清楚，节能降效效果不突出。
[0008]申请号为CN201711279702.5的专利文献公开了一种安全无害化处理铝灰的方法，通过对铝灰进行分阶段处理，即通过一次脱氨处理、制浆再脱氨、催化脱氨的步骤，使铝灰中的氮化铝分阶段进行分解产生氨气，氨气释放平稳缓和，氨气浓度被控制在爆炸极限范围之外，提高了铝灰处理系统的生产安全系数，但是其直接对铝灰进行脱氨处理，处理难度大，且过程中并未对铝灰中的其他有效成分或有害成分进行回收处理，节能降效效果不明显。
[0009]申请号为CN201721772397.6的专利文献公开了一种安全无害化处理铝灰的系统，包括铝灰下料仓，铝灰下料仓出料口通过螺旋给料机与预反应器供料连接，预反应器之后依次串接设置有化浆桶、脱铝机、催化反应釜，催化反应釜的出料口设置有过滤机，催化反应釜还与催化剂槽连接，过滤机的滤液出口通过液体管道与催化剂槽连接；化浆桶、催化反应釜上均设置有气体收集系统，气体收集系统均通过气体管道与预反应器连接，预反应器的气体出口与氨气吸收系统连接，氨气吸收系统与尾气吸收系统连接。虽然该铝灰无害化处理系统有效防控爆炸风险，且制得浓度较高的氨水产品，但是其直接对铝灰进行脱氨处理，处理难度大，且过程中并未对铝灰中的其他有效成分或有害成分进行回收处理，节能降效效果不明显。
[0010]申请号为CN201911066475.3的专利文献公开了一种铝灰无害化处理的方法，包括以下步骤：(1)将铝灰和水混合，搅拌化浆，分级，得细颗粒料浆；或将分级后的铝灰和水混合，搅拌化浆，得细颗粒料浆；(2)加入浸取剂，浸出反应后，得非金属料浆；(3)将氧化料浆进行球磨脱氨，脱氨料浆经洗涤，过滤，洗涤，烘干，得无害化铝灰。该方法安全快速，能够彻底脱氨处理，但是其并未对铝灰中的其他有效成分或有害成分进行回收处理，节能降效效果不明显。
[0011]由此可见，针对铝灰的处理和利用虽然有了一定成果，但是均没有形成一个全面、安全、经济、成熟的无害化处理和综合利用技术。

技术实现思路

[0012]针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，具体如下：
[0013]一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，包括干磨提铝系统、二次铝灰收集装置、脱氨系统、集氨系统、分选装置、过滤装置和固化氟系统，所述干磨提铝系统包括设有滚筒筛的球磨机，所述脱氨系统包括化浆槽，所述集氨系统包括引风机，所述滚筒筛一出口连通所述二次铝灰收集装置，所述二次铝灰收集装置连通所述化浆槽，所述化浆槽固液出口
依次串联设置所述分选装置和所述过滤装置，所述过滤装置的滤液出口连通所述固化氟系统，所述化浆槽气体出口依次串联设置所述引风机和所述集氨系统的其他装置。
[0014]采用上述技术方案，一次铝灰首先进入干磨提铝系统进行金属铝片的提取，具体地，一次铝灰进入至球磨机内，经过球磨机的研磨处理，使得一次铝灰中延展性好的金属铝被挤压成扁平状，其他非金属部分被撞击粉碎，最后经过滚筒筛筛选获得分离的金属铝片和二次铝灰；二次铝灰被收集至二次铝灰收集装置中，当其进行无害化处理和回收利用时，二次铝灰收集装置中的二次铝灰经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，其特征在于，包括干磨提铝系统(1)、二次铝灰收集装置(2)、脱氨系统(3)、集氨系统(4)、分选装置(5)、过滤装置(6)和固化氟系统(7)，所述干磨提铝系统(1)包括设有滚筒筛(102)的球磨机(101)，所述脱氨系统(3)包括化浆槽(301)，所述集氨系统(4)包括引风机(401)，所述滚筒筛(102)一出口连通所述二次铝灰收集装置(2)，所述二次铝灰收集装置(2)连通所述化浆槽(301)，所述化浆槽(301)固液出口依次串联设置所述分选装置(5)和所述过滤装置(6)，所述过滤装置(6)的滤液出口连通所述固化氟系统(7)，所述化浆槽(301)气体出口依次串联设置所述引风机(401)和所述集氨系统(4)的其他装置。2.根据权利要求1所述的一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，其特征在于，还包括铝酸钙生产系统(8)，所述过滤装置(6)的固体出口连通所述铝酸钙生产系统(8)，所述铝酸钙生产系统(8)包括依次串联设置的烘干装置(801)、混料球磨机(802)、回转窑(803)，所述回转窑(803)窑头设有空气冷却机(804)、窑尾设有旋风预热器(805)，所述的烘干装置(801)、空气冷却机(804)、旋风预热器(805)通过管道连接。3.根据权利要求2所述的一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，其特征在于，所述旋风预热器(805)出气口处连接有脱硝装置(806)，所述脱硝装置(806)还通过管道连接所述集氨系统(4)中的氨气吸收装置(404)。4.根据权利要求3所述的一种铝灰无害化处理并资源再生利用系统，其特征在于，所述空气冷却机(804)还连接有冷风机(807)和粉磨装置(808)，所述粉磨装置(808)上安装有风力分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦广，陈艺文，蔡景坤，
申请(专利权)人：秦皇岛信宝资源循环科技有限公司，
类型：新型
国别省市：