铝灰渣湿法处理的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种铝灰渣湿法处理的控制方法，包括：S1、将铝灰渣和水投入反应釜并开始进行铝灰渣湿法处理，所述反应釜上设有冷却装置和加热装置；S2、当所述反应釜内温度到达预设温度后，对反应釜内温度进行监测，记录反应t分钟时的反应釜内温度T

【技术实现步骤摘要】
铝灰渣湿法处理的控制方法


[0001]本专利技术涉及铝灰渣湿法处理
，尤其涉及一种铝灰渣湿法处理的控制方法。

技术介绍

[0002]铝灰产生于所有的熔融铝的工序，主要包括：原铝生产(电解铝)、铝合金生产、废铝回收再生及铝灰处理过程。通常，按照铝灰中金属铝含量的不同，可分为一次铝灰和二次铝灰。从熔炼炉内扒出的铝渣称为一次铝灰，外观上呈现灰白色，主要是由金属铝和铝氧化物组成的混合物，也称之为“白铝灰”；二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的废弃物，主要成分为氧化铝、氮化铝、金属铝、盐类以及其它组分，因其固结成块状，也称之为“盐饼”。铝灰成分因产生环节及工艺的不同，具有较明显的差异，主要物相为氧化铝、金属铝、镁铝尖晶石、方镁石、石英、氮化铝、碳化铝及盐溶剂等。
[0003]回收铝灰中金属铝及其化合物的方式主要分为火法和湿法。火法是利用铝灰自身含有热量和外加热源使铝灰处于高于金属铝熔点的高温环境中，促使熔融态的金属铝与铝灰中其他固态杂质得以分离。该法一般需要对铝灰进行粉碎和筛选的预处理，且对铝灰中金属铝质量分数要求达到50％以上，回收过程需要添加还原剂和相对高温导致经济成本较高。湿法是将铝灰与液态介质混合，发生化学反应或有机溶剂萃取等过程对金属铝及其化合物进行提取，产物为氧化铝和滤渣。火法通常只能回收铝灰中的金属铝，湿法通过与铝灰中金属铝、氧化铝、碳化铝和氮化铝等物质发生化学反应，回收铝灰中金属铝和铝的化合物。
[0004]湿法中最常使用的是水解法，采用纯水或稀酸稀碱与铝灰进行反应，处理铝灰量大，能迅速将铝灰从危险固体废弃物处理为一般固体废弃物。水解过程中会发生一系列的放热反应，可将常温水加热至沸腾，但目前的处理工艺对水解法处理铝灰渣放出的热量没有充分利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种铝灰渣湿法处理的控制方法，其能够充分利用铝灰渣水解反应产生的热能，降低处理能耗，并且保证铝灰渣水解反应速度，减少湿法处理时间，提高经济效益。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种铝灰渣湿法处理的控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将铝灰渣和水投入反应釜并开始进行铝灰渣湿法处理，所述反应釜上设有冷却装置和加热装置；
[0008]S2、当所述反应釜内温度到达预设温度后，对反应釜内温度进行监测，记录反应t分钟时的反应釜内温度T
t
，反应(t+1)分钟时的反应釜内温度T
t+1
，反应(t+2)分钟时的反应釜内温度T
t+2
，反应(t+3)分钟时的反应釜内温度T
t+3
；
[0009]S3、按照下式计算ΔT，
[0010]ΔT＝a(T
t+1
‑
T)+b(T
t+2
‑
T
t+1
)+c(T
t+3
‑
T
t+2
)，
[0011]其中a的取值范围为0.5～0.8，b的取值范围为0.3～0.6，c的取值范围为 0.2～0.5；
[0012]S4、若ΔT＞5℃，则冷却装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内，且所述冷却装置对多余热量进行回收；
[0013]若ΔT＜2℃，则冷却装置停止工作，并且所述加热装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内。
[0014]在一种实施方式中，若ΔT在2～5℃，则冷却装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内，且所述冷却装置对多余热量进行回收。
[0015]在一种实施方式中，所述冷却装置包括设于所述反应釜内的内盘管和与所述内盘管相连的冷却源；
[0016]所述加热装置包括设于所述反应釜外的夹套和与所述夹套相连的加热源，所述夹套包裹在所述反应釜的外壁上。
[0017]在一种实施方式中，若ΔT＞5℃，则冷却源开始向所述内盘管输入第一冷却源，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内；
[0018]若ΔT在2～5℃，则冷却源开始向所述内盘管输入第二冷却源，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内；
[0019]若ΔT＜2℃，则冷却源停止向所述内盘管输入冷却源，并且所述加热源开始向所述夹套内输入加热源，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内。
[0020]在一种实施方式中，所述第二冷却源的流量大于所述第一冷却源的流量。
[0021]在一种实施方式中，所述第一冷却源的流量Q1＝(a+b)ΔT；
[0022]其中Q1为所述第一冷却源的流量，单位为T/h；
[0023]a的取值范围为(5～20)，b的取值范围为(1～10)；
[0024]ΔT为所述步骤S3中计算所得的ΔT，单位为℃；
[0025]所述第二冷却源的流量Q2＝(c+d)ΔT；
[0026]其中Q2为所述第二冷却源的流量，单位为T/h；
[0027]c的取值范围为(10～30)，d的取值范围为(5～20)；
[0028]ΔT为所述步骤S3中计算所得的ΔT，单位为℃。
[0029]在一种实施方式中，所述预设温度范围为70～95℃。
[0030]在一种实施方式中，所述预设温度范围为75～85℃。
[0031]在一种实施方式中，a+b+c＝1。
[0032]在一种实施方式中，ΔT＝0.5(T
t+1
‑
T)+0.3(T
t+2
‑
T
t+1
)+0.2(T
t+3
‑
T
t+2
)
[0033]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0034]本专利技术提供的一种铝灰渣湿法处理的控制方法，其能够对铝灰渣湿法处理过程中的放热反应过程进行监控，并通过ΔT的大小判断铝灰渣水解反应是否处于高放热状态、低放热状态或放热反应临近结束状态。进一步地，根据反应状态不同对反应釜进行多余热量收集或额外热量补充，从而不仅将铝灰渣水解反应的温度维持在较高温度，加快水解反应速度；而且将铝灰渣水解反应时放出的多余热量进行充分循环利用，降低处理能耗。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式对本专利技术作进一步地详细描述。
[0036]湿法中最常使用的是水解法，采用纯水或稀酸稀碱与铝灰进行反应，处理铝灰量大，能迅速将铝灰从危险固体废弃物处理为一般固体废弃物。水解过程中会发生一系列的放热反应，可将常温水加热至沸腾但目前的处理工艺对水解法处理铝灰渣放出的热量没有进行充分合理的利用。
[0037]为解决上述问题，本专利技术还提供了一种铝灰渣湿法处理的控制方法，包括以下步骤：
[0038]S1、将铝灰渣和水投入反应釜并开始进行铝灰渣湿法处理，所述反应釜上设有冷却装置和加热装置；
[0039]S2、当所述反应釜内温度到达预设温度后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰渣湿法处理的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将铝灰渣和水投入反应釜并开始进行铝灰渣湿法处理，所述反应釜上设有冷却装置和加热装置；S2、当所述反应釜内温度到达预设温度后，对反应釜内温度进行监测，记录反应t分钟时的反应釜内温度T
t
，反应(t+1)分钟时的反应釜内温度T
t+1
，反应(t+2)分钟时的反应釜内温度T
t+2
，反应(t+3)分钟时的反应釜内温度T
t+3
；S3、按照下式计算ΔT，ΔT＝a(T
t+1
‑
T)+b(T
t+2
‑
T
t+1
)+c(T
t+3
‑
T
t+2
)，其中a的取值范围为0.5～0.8，b的取值范围为0.3～0.6，c的取值范围为0.2～0.5；S4、若ΔT＞5℃，则冷却装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内，且所述冷却装置对多余热量进行回收；若ΔT＜2℃，则冷却装置停止工作，并且所述加热装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内。2.如权利要求1所述的铝灰渣湿法处理的控制方法，其特征在于，若ΔT在2～5℃，则冷却装置开始工作，以使得所述反应釜内温度维持在预设温度范围内，且所述冷却装置对多余热量进行回收。3.如权利要求2所述的铝灰渣湿法处理的控制方法，其特征在于，所述冷却装置包括设于所述反应釜内的内盘管和与所述内盘管相连的冷却源；所述加热装置包括设于所述反应釜外的夹套和与所述夹套相连的加热源，所述夹套包裹在所述反应釜的外壁上。4.如权利要求3所述的铝灰渣湿法处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大康，邝文辉，赵军利，张玉露，王思义，
申请(专利权)人：广东至道先进土木工程材料技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：