一种铝灰处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术属于铝灰资源化利用技术领域，特别涉及一种铝灰处理系统及处理方法，以解决铝灰对环境造成污染，并实现资源化利用的技术问题。该铝灰处理系统包括催化水解机构、氨气吸收机构、除氟机构、净水剂生产机构、固液分离机构、尾气吸收机构和氢气回收机构。催化水解机构用于对铝灰进行催化水解得到氨气、液体与残渣。氨气吸收机构与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的氨气进行冷凝与吸附得到氨水。除氟机构与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的液体进行反应生产氟化钙，并向所述催化水解机构提供催化水解所需的滤液。催化水解所需的滤液。催化水解所需的滤液。

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰处理系统及处理方法


[0001]本专利技术属于铝灰资源化利用
，特别涉及一种铝灰处理系统及处理方法。

技术介绍

[0002]铝灰(又名铝渣)，是铝生产(如电解铝、制备含铝合金、回收铝资源)时产生的含铝工业废料，产生量巨大，中国每年产生铝灰超过100万t。铝灰主要由铝、铝氧化物、铝碳化物和铝氮化物、氯化钠和氟化物等物质组成，铝灰堆放过程中会产生粉尘、受潮易水解产生氨气，所含氟化物流入地下水，都会对环境会产生极大的危害，因此在2008年，铝灰就被列为《国家危险废物名录》当中，禁止在户外堆积破坏环境。传统的铝灰加工仅以金属铝回收为目的，主要有炒灰回收法、回转窑处理法、压榨回收法、冷处理回收法等，回收金属铝后剩余的微细铝灰在早期通常被用来制备建筑材料或者净水剂等产品，未对有害物质有效转换分离，同时对铝灰所含物质利用不充分，从收集、储存、处理到应用，属于粗放型处理方式，对环境造成严重威胁，或者是采用填埋方式，不仅没有解决根本问题，且浪费资源，存在巨大的环保隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种铝灰处理系统及处理方法，以解决铝灰对环境造成污染，并实现资源化利用的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0005]本申请实施例提供一种铝灰处理系统。该铝灰处理系统包括催化水解机构、氨气吸收机构、除氟机构、净水剂生产机构、固液分离机构、尾气吸收机构和氢气回收机构。催化水解机构用于对铝灰进行催化水解得到氨气、液体与残渣。氨气吸收机构与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的氨气进行冷凝与吸附得到氨水。除氟机构与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的液体进行反应生产氟化钙，并向所述催化水解机构提供催化水解所需的滤液。净水剂生产机构与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的残渣与酸进行反应，得到产物。固液分离机构与所述净水剂生产机构相连接，用于对所述净水剂生产机构排出的产物进行固液分离。尾气吸收机构与所述净化剂生产机构相连接，用于对所述净水剂生产机构排出的含酸尾气进行处理。氢气回收机构与所述尾气吸收机构相连接，用于对所述尾气吸收机构排出的除酸后尾气干燥压缩，得到压缩氢气。
[0006]在一些实施例中，所述催化水解机构包括反应容器、搅拌器、加料装置和温度传感器。反应容器用于铝灰进行催化水解得到氨气、液体与残渣。搅拌器安装于所述反应容器内，用于对铝灰进行催化水解进行搅拌。加料装置安装于反应容器上，用于向所述反应容器中加入铝灰。温度传感器安装于所述反应容器上，用于检测反应容器中的温度。
[0007]在一些实施例中，所述氨气吸收机构包括第一吸收塔。该第一吸收塔用于接收所述反应容器中排出的氨气并进行喷淋，得到氨水。
[0008]在一些实施例中，所述除氟机构包括第一压滤机、石灰投加装置和氟离子检测装置。第一压滤机，用于接收所述反应容器中铝灰催化水解后产生的液体，并进行过滤得到滤液与滤渣，滤液进入循环液槽；
[0009]石灰投加装置，用于接收循环液槽排出的滤液与石灰反应得到氟化钙，上清液回用，定期清理下面氟化钙沉淀物；
[0010]氟离子检测装置，安装在所述循环液槽上，以检测氟含量。
[0011]在一些实施例中，所述净水剂生产机构包括反应釜。该反应釜用于接收所述反应容器中排出的残渣与酸反应，得到产物。
[0012]在一些实施例中，所述固液分离机构包括第二压滤机。该第二压滤机用于接收反应釜得到的产物进行过滤得到滤液与滤渣。
[0013]在一些实施例中，所述尾气吸收机构包括降膜冷凝器和第二吸收塔。降膜冷凝器用于接收所述反应釜排出的含酸尾气降温。第二吸收塔用于接收所述降膜冷凝器排出的降温后的含酸尾气，并进行喷淋。
[0014]在一些实施例中，所述氢气回收机构包括干燥装置和氢气压缩装置。干燥装置用于接收第二吸收塔除酸后的尾气，并进行干燥。氢气压缩装置用于接收干燥装置排出的干燥后的氢气，得到压缩氢气。
[0015]本申请实施例还提供一种铝灰处理系统的铝灰处理方法，包括以下步骤：
[0016]A、将铝灰与催化剂加入催化水解机构中，在温度为80
‑
100℃催化水解反应2小时，催化水解产生的氨气进入氨气吸收机构中，被冷凝与用水吸附，得到氨水；
[0017]B、催化水解后的液体进入除氟机构中，与石灰反应生成氟化钙，并过滤，滤液进入循环液槽，部分滤液在催化水解机构中催化水解；
[0018]C、催化水解后的残渣进入净水剂生产机构中，加入酸，在温度为80
‑
100℃反应，得到的产物进入固液分离机构中过滤，净水剂生产机构中排出的含酸尾气进入尾气吸收机构中进行脱酸处理，除酸后尾气进入氢气回收机构中，干燥压缩后得到压缩氢气。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1、本专利技术采用催化脱氨的方法，通过投加催化剂，能够快速的将铝灰中的氮化铝完全反应，极大缩短脱氨所用时间，并且脱氨率达到95％以上，省去了后续工艺中通过蒸发或者氧化除氨的步骤，简化了工艺流程，节约了成本，提高了生产效率。
[0021]2、本专利技术能够实现生产过程对有害物质有效转换分离，将氮化铝中氮通过催化剂快速转换为氨气、将氟化物中氟转换为氟化钙、将铝灰中铝用于净水剂生产、将不溶于酸的废渣用于免烧砖生产，最终实现所含物质完全分级利用。
[0022]3、本专利技术能耗低、工艺可实施性强、工艺过程中无废液、废气、废渣排放，可实现铝灰的高效、绿色资源化利用，在取得经济效益的同时，解决了废渣引发的环境污染问题。
[0023]4、本专利技术能够实现生产过程产生废水全部回收，同时实现了生产废水回用过程的精确定量，使生产过程的管理控制更加精细化和智慧化。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的铝灰处理系统模块结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0028]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本申请的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰处理系统，其特征在于，包括：催化水解机构，用于对铝灰进行催化水解得到氨气、液体与残渣；氨气吸收机构，与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的氨气进行冷凝与吸附得到氨水；除氟机构，与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的液体进行反应生产氟化钙，并向所述催化水解机构提供催化水解所需的滤液；净水剂生产机构，与所述催化水解机构相连接，用于对所述催化水解机构排出的残渣与酸进行反应，得到产物；固液分离机构，与所述净水剂生产机构相连接，用于对所述净水剂生产机构排出的产物进行固液分离；尾气吸收机构，与所述净化剂生产机构相连接，用于对所述净水剂生产机构排出的含酸尾气进行处理；氢气回收机构，与所述尾气吸收机构相连接，用于对所述尾气吸收机构排出的除酸后尾气干燥压缩，得到压缩氢气。2.根据权利要求1所述的一种铝灰处理系统，其特征在于，所述催化水解机构包括：反应容器，用于铝灰进行催化水解得到氨气、液体与残渣；搅拌器，安装于所述反应容器内，用于对铝灰进行催化水解进行搅拌；加料装置，安装于反应容器上，用于向所述反应容器中加入铝灰；温度传感器，安装于所述反应容器上，用于检测反应容器中的温度。3.根据权利要求2所述的一种铝灰处理系统，其特征在于，所述氨气吸收机构包括：第一吸收塔，用于接收所述反应容器中排出的氨气并进行喷淋，得到氨水。4.根据权利要求3所述的一种铝灰处理系统，其特征在于，所述除氟机构包括：第一压滤机，用于接收所述反应容器中铝灰催化水解后产生的液体，并进行过滤得到滤液与滤渣，滤液进入循环液槽；石灰投加装置，用于接收所述循环液槽排出的滤液与石灰反应得到氟化钙，上清液回用，定期清理下面氟化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，
申请(专利权)人：四川川融水处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：