本发明专利技术公开了一种铝灰无害化及资源化处理系统，包括：铝灰料预处理系统、反应釜系统、氨气回收系统、水洗系统。在最大化提取金属铝的基础上，将铝灰中的危险特性因子进行处理，其活性组分深度解离，气相回收氨水和可燃气，固相惰性转化为高铝料，液相后续可蒸发结晶。将铝灰湿法浸出分为两个阶段，对应反应釜系统的一二级反应釜布置，一级反应釜充分利用反应的放热特性，实现节能、反应高效，二级反应釜承接一级反应釜的后续反应，提升一级反应釜的时间与空间利用率同时，加长反应时间、调节液固比，尤其保证铝灰无害化关键指标之一铝灰总氮去除率达到90%以上。本发明专利技术还提供了铝灰无害化及资源化处理系统运行调控方法。化及资源化处理系统运行调控方法。化及资源化处理系统运行调控方法。
【技术实现步骤摘要】
一种铝灰无害化及资源化处理系统及运行调控方法
[0001]本专利技术涉及工业废物资源化处理
，尤其涉及一种铝灰无害化及资源化处理系统及运行调控方法。
技术介绍
[0002]随着铝工业的大发展，当前所面临的能源、资源短缺矛盾日益突出，同时环境保护问题日益严峻。据统计，每生产和铸造1吨铝，大约排放30
‑
50kg铝灰。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盐和反应产生的氨气会通过风吹、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，影响生态平衡。
[0003]根据铝含量不同，铝灰可以分为一次铝灰和二次铝灰：
①
一次铝灰：主要为金属铝和铝氧化物的混合物，铝含量可达15％～70％，在电解原铝及铸造等不添加盐熔剂过程中产生，呈灰白色，又称白铝灰；
②
二次铝灰：为经盐浴处理回收一次铝灰或铝合金精炼之后产生的混合物，因其固结成块状又被称为盐饼。主要成分包括少量的金属铝、氧化铝和一定量的NaCl、KCl等盐类。其金属铝含量较一次铝灰低。
[0004]铝灰的环境危害性主要体现在以下三点：
①
二次铝灰中的氟化物浸出毒性超出标准，腐蚀性较高，直接堆存会导致周边地下水和土壤PH值升高，并引起氟污染；
②
二次铝灰中含氮化铝、金属铝、碳化铝等，遇水会释放大量氨气，并产生氢气、甲烷、等易燃易爆气体，污染大气环境，存在安全隐患；
③
二次铝灰中含有大量的可溶性盐，溶解渗出积聚会导致土壤盐碱化和水体污染。
[0005]由于二次铝灰铝含量低，杂质成分复杂，处理成本高，综合利用困难。目前大部分企业产生的二次铝灰主要通过车辆外运进行无害化处理，资源化利用率很低。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提出一种铝灰无害化及资源化处理系统及运行调控方法，在最大化提取金属铝的基础上，将铝灰中的危险特性因子进行处理，其活性组分深度解离，气相回收氨水和可燃气，固相惰性转化为高铝料，液相后续可蒸发结晶。
[0007]将铝灰湿法浸出分为两个阶段，对应反应釜系统的一二级反应釜布置，一级反应釜充分利用反应的放热特性，实现节能、反应高效，二级反应釜承接一级反应釜的后续反应，提升一级反应釜的时间与空间利用率同时，加长反应时间、调节液固比，尤其保证铝灰无害化关键指标之一铝灰总氮去除率达到90%以上。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0009]一种铝灰无害化及资源化处理系统，包括：铝灰料预处理系统、反应釜系统、氨气回收系统、水洗系统。
[0010]所述铝灰料预处理系统包括铝灰下料仓、滚筒筛、细铝灰给料仓、球磨机，所述铝
灰下料仓输出端管道连接所述滚筒筛输入端，所述滚筒筛通过两通分料阀构成两个输出端，分别独立管道连接所述细铝灰给料仓输入端、球磨机输入端。
[0011]所述球磨机输出端管道连接所述铝灰下料仓输入端。
[0012]所述反应釜系统包括碱液给料仓、铝灰碱液混料仓、一级反应釜、二级反应釜，所述细铝灰给料仓输出端管道连接所述铝灰碱液混料仓输入端，所述碱液给料仓输出端管道连接所述铝灰碱液混料仓输入端，所述铝灰碱液混料仓输出端管道连接所述一级反应釜顶部料口。
[0013]所述一级反应釜底部料口管道连接所述二级反应釜顶部料口。
[0014]所述氨气回收系统包括气体缓冲罐、氨气回收射流塔组、氨水储罐，所述一级反应釜、二级反应釜的顶部料口分别独立气道连接所述气体缓冲罐输入端，所述气体缓冲罐输出端气道连接所述氨气回收射流塔组输入端，所述氨气回收射流塔组液体输出端管道连接所述氨水储罐输入端，所述氨气回收射流塔组气体输出端气道连接后续系统外处理设备。
[0015]所述水洗系统包括真空过滤皮带机、浓盐水储罐，所述二级反应釜底部料口管道连接所述真空过滤皮带机输入端，所述真空过滤皮带机液体输出端管道连接所述浓盐水储罐，所述真空过滤皮带机滤饼输出端连接后续系统外储存设备。
[0016]优选的，所述一级反应釜、二级反应釜的数量比例为1:2。
[0017]优选的，所述氨气回收射流塔组可以由多个所述氨气回收射流塔重复串联组成。
[0018]本专利技术还提供铝灰无害化及资源化处理系统运行调控方法，包括以下步骤。
[0019]步骤A，铝灰料预处理筛分阶段，铝灰进入所述滚筒筛进行筛分，筛下的细铝灰直接管道输送到所述细铝灰给料仓，筛上的的粗铝灰进入所述球磨机，研磨后重新进入所述滚筒筛再次筛分。
[0020]步骤B，铝灰湿法浸出一阶段，筛后的细铝灰通过所述细铝灰给料仓进入所述铝灰碱液混料仓，碱液通过所述碱液给料仓进入所述铝灰碱液混料仓与细铝灰混合后进入所述一级反应釜，所述一级反应釜加入水，调整液固比，调节温度。
[0021]步骤C，铝灰湿法浸出二阶段，所述步骤B生成的固液混合物经所述一级反应釜底部料口进入二级反应釜内，所述二级反应釜加入水，调整液固比，调节温度。
[0022]步骤D1，氨气回收阶段，所述步骤B、步骤C生成的含氨气体通过所述一级反应釜、二级反应釜的顶部料口分别独立进入所述气体缓冲罐输入端，含氨气体由所述气体缓冲罐进入所述氨气回收射流塔组，氨气以氨水形式储存至所述氨水储罐。
[0023]步骤D2，水洗阶段，所述步骤C反应完毕的固液混合物通过所述二级反应釜底部料口进入所述真空过滤皮带机，在所述真空过滤皮带机完成固液分离、四次清水洗涤，其所述真空过滤皮带机液体输出端管道连接所述浓盐水储罐，过滤洗涤后滤饼作为高铝料进入后续系统外储存设备。
[0024]优选的，所述步骤B的液固比为2:1，反应时间为60分钟。
[0025]优选的，所述步骤C的液固比为4:1，反应时间为60分钟。
[0026]优选的，所述步骤B与步骤C控制反应温度在70
‑
80℃。
[0027]优选的，所述步骤B加入的所述碱液的溶剂为CaO。
[0028]优选的，所述CaO溶剂投加质量分数大于等于6%。
[0029]本专利技术的有益效果为。
[0030]1、在最大化提取金属铝的基础上，将铝灰中的危险特性因子进行处理，其活性组分深度解离，气相回收氨水和可燃气，固相惰性转化为高铝料，液相后续可蒸发结晶。
[0031]2、将铝灰湿法浸出分为两个阶段，对应反应釜系统的一二级反应釜布置，一级反应釜充分利用反应的放热特性，实现节能、反应高效，二级反应釜承接一级反应釜的后续反应，提升一级反应釜的时间与空间利用率同时，加长反应时间、调节液固比，保证铝灰总氮去除率达到90 %以上。
附图说明
[0032]图1是本专利技术铝灰无害化及资源化处理系统一个实施例的工艺流程图。
[0033]图2是本专利技术铝灰无害化及资源化处理系统运行调控方法确定总氮去除率单因素实验结果图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝灰无害化及资源化处理系统，其特征在于，包括：铝灰料预处理系统、反应釜系统、氨气回收系统、水洗系统；所述铝灰料预处理系统包括铝灰下料仓、滚筒筛、细铝灰给料仓、球磨机，所述铝灰下料仓输出端管道连接所述滚筒筛输入端，所述滚筒筛通过两通分料阀构成两个输出端，分别独立管道连接所述细铝灰给料仓输入端、球磨机输入端；所述球磨机输出端管道连接所述铝灰下料仓输入端；所述反应釜系统包括碱液给料仓、铝灰碱液混料仓、一级反应釜、二级反应釜，所述细铝灰给料仓输出端管道连接所述铝灰碱液混料仓输入端，所述碱液给料仓输出端管道连接所述铝灰碱液混料仓输入端，所述铝灰碱液混料仓输出端管道连接所述一级反应釜顶部料口；所述一级反应釜底部料口管道连接所述二级反应釜顶部料口；所述氨气回收系统包括气体缓冲罐、氨气回收射流塔组、氨水储罐，所述一级反应釜、二级反应釜的顶部料口分别独立气道连接所述气体缓冲罐输入端，所述气体缓冲罐输出端气道连接所述氨气回收射流塔组输入端，所述氨气回收射流塔组液体输出端管道连接所述氨水储罐输入端，所述氨气回收射流塔组气体输出端气道连接后续系统外处理设备；所述水洗系统包括真空过滤皮带机、浓盐水储罐，所述二级反应釜底部料口管道连接所述真空过滤皮带机输入端，所述真空过滤皮带机液体输出端管道连接所述浓盐水储罐，所述真空过滤皮带机滤饼输出端连接后续系统外储存设备。2.根据权利要求1所述的铝灰无害化及资源化处理系统，其特征在于，所述一级反应釜、二级反应釜的数量比例为1:2。3.根据权利要求1所述的铝灰无害化及资源化处理系统，其特征在于，所述氨气回收射流塔组可以由多个所述氨气回收射流塔重复串联组成。4.一种使用权利要求1
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3任一项所述的铝灰无害化及资源化处理系统的运行调控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，铝灰料预处理筛分阶段，铝灰进入所述滚筒筛进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭佳，张汉威，黄子恒，曹莹，白秀涛，伍青霞，
申请(专利权)人：瀚蓝工业服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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