一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂及其制备方法，脱氮固氟剂，按重量百分比由过氧化钙5

【技术实现步骤摘要】
一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝灰处理工艺
，具体涉及一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]二次铝灰是一次铝灰回收金属铝后的残渣，通常呈松散的小颗粒或尘粒状，主要由金属铝及其氧化物、氮化铝、碳化铝、其它金属氧化物、无机盐和电解质等组成。由于缺乏低成本、规模化、相对成熟的处理技术，就地填埋和堆积仍是目前二次铝灰的主要处理方法。二次铝灰中AIN在潮湿的环境下易产生具有刺激性气味的氨气，以及溶解在水中易导致氨氮团聚现象是铝灰被列为危险固体废弃物的主要原因之一。
[0003]二次铝灰中AIN主要以单独针状或大颗粒块状形式存在。一般而言，二次铝灰粒径越小AIN含量越高。AIN有较高的反应活性，除了可与水反应释放出氨气之外，在高温下AIN可以氧化生成Al
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。二次铝灰中可溶出氟化物的浸出是铝灰被列为危险固体废弃物的另一主要原因，二次铝灰的传统处理工艺之一煅烧法，原理是以二次铝灰和碳酸钙为原料进行煅烧。通过煅烧使得铝灰中的氧化铝与添加料反应生成铝酸钙。由于铝灰中的铝主要以氧化铝形式存在。而氧化铝难以直接用碱液溶出。且铝灰中的氟化物主要以NaF和Na3ALF6形式存在。这两种物质均溶于碱液会给后续的氧化铝溶出与分解带来不利影响。铝灰与碳酸钙混合煅烧。碳酸钙首先分解为高活性的氧化钙，氧化钙与氧化铝结合成为铝酸钙，铝酸钙中的氧化铝可通过碱液溶出。在煅烧过程中NaF和Na3ALF6同样会与CaO发生反应生成不溶于水的CaF2，降低氟化物对氧化铝溶出过程的影响。
[0004]煅烧法在二次铝灰处理中已经成为较为成熟的工艺，但是扔存在以下问题：首先，在高温煅烧过程中，大气中O2在二次铝灰中ALN表面接触反应生成的α
‑
Al2O3膜覆盖在颗粒表面，生成的N2脱附向大气扩散，生成的氧化铝膜覆盖在颗粒表面阻止反应的进一步发生，直至反应停止，这会造成铝灰中ALN反应的不完全；其次，CaF2虽然在水中的溶解度非常小，但是在强碱性环境下，会发生分解，使F离子返溶进入溶液，导致溶液中F富集，影响种分系统、氧化铝粒度等。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为解决现有技术中二次铝灰脱氮固氟处理时ALN反应不完全以及F离子容易返溶的问题，提供一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂及其制备方法。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，按重量百分比由过氧化钙5
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25％、高岭土55
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75％和纯碱5
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20％组成，其中，纯碱由10
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30％的超细粉和70
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90％的粗粉组成。
[0007]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：所述纯碱由20
‑
30％的超细粉和70
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80％的粗粉组成。
[0008]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：脱氮固氟剂由分
开包装的脱氮固氟剂A料和脱氮固氟剂B料组成，脱氮固氟剂A料为纯碱超细粉，脱氮固氟剂B料为过氧化钙、高岭土和纯碱粗粉的混合物。
[0009]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：所述纯碱超细粉的粒径为1
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5μm。
[0010]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：所述纯碱粗粉的粒径为0.15
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0.25mm。
[0011]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：所述高岭土的粒径为0.05
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0.1mm。
[0012]作为本专利技术一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的进一步优化：所述过氧化钙的粒径为0.1
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0.5mm。
[0013]一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的制备方法，按以下重量百分比取过氧化钙5
‑
25％、高岭土55
‑
75％和纯碱5
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20％，取纯碱原料中的10
‑
30％经超细粉碎成粒径为1
‑
5μm的超细粉，作为脱氮固氟剂A料；取过氧化钙、高岭土以及剩余纯碱混合后，粉碎至50
‑
100目，作为脱氮固氟剂B料。
[0014]一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的制备方法，按以下重量百分比取过氧化钙5
‑
25％、高岭土55
‑
75％和纯碱5
‑
20％，取纯碱原料中的10
‑
30％经超细粉碎成粒径为1
‑
5μm的超细粉，作为脱氮固氟剂A料；取过氧化钙粉碎至粒径为0.1
‑
0.5mm的粉体，取高岭土粉碎至粒径为0.05
‑
0.1mm的粉体，剩余纯碱粉碎至粒径为0.15
‑
0.25mm的粉体，将上述三种粉体混合均匀后，作为脱氮固氟剂B料。
[0015]作为上述二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的制备方法的进一步优化：高岭土粉体通过以下方法制备得到：先将高岭土粉碎至粒径≤2mm，粉碎后的高岭土转移至回转式烘干炉内进行烘干，烘干温度控制在60～110℃，烘干后的高岭土含水量≤5％，最后将烘干后的高岭土输入磨粉机中加工成粒径为0.05
‑
0.1mm的高岭土粉。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017]一、本专利技术的脱氮固氟剂中含有过氧化钙，过氧化钙高温下分解产生氧化钙和氧气，其中，氧化钙能与铝灰中的氧化铝结合成为铝酸钙，铝酸钙中的氧化铝可通过碱液溶出。同时，通过氧化钙的产生，能够调节煅烧体系的钙比，使氧化钙、氟化钠以及二氧化硅反应生成钠氟结合物NaF
‑
2CaO
‑
SiO2，该结合物几乎不溶于水和碱液，能够避免F离子返液，并且分解产生的氧气能够促使铝灰中的氮化铝转化为氧化铝。
[0018]二、本专利技术的脱氮固氟剂中含有不同粒度的碳酸钠，其中，碳酸钠粗粉与铝灰混搅后，高温下碳酸钠分解为氧化钠，氧化钠能够调节煅烧体系的碱比，由于煅烧过程中氧化铝的含量会动态变化，碳酸钠逐步分解出来的氧化钠能够满足煅烧体系的碱比动态调节，更利于促使钠氟结合物NaF
‑
2CaO
‑
SiO2的生成；同时，碳酸钠超细粉能够渗入铝灰的细缝内，在高温下分解，产生CO2气体，气体在逃逸的过程中能够阻扰氧化铝膜的形成，使处于内部的ALN能够充分反应。
具体实施方式
[0019]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容并不局限于下面的实施例。
[0020]<脱氮固氟剂>
[0021]按重量百分比由过氧化钙5
‑
25％、高岭土55
‑
75％和纯碱5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：按重量百分比由过氧化钙5
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25％、高岭土55
‑
75％和纯碱5
‑
20％组成，其中，纯碱由10
‑
30％的超细粉和70
‑
90％的粗粉组成。2.如权利要求1所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：所述纯碱由20
‑
30％的超细粉和70
‑
80％的粗粉组成。3.如权利要求1或2所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：由分开包装的脱氮固氟剂A料和脱氮固氟剂B料组成，脱氮固氟剂A料为纯碱超细粉，脱氮固氟剂B料为过氧化钙、高岭土和纯碱粗粉的混合物。4.如权利要求1或2所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：所述纯碱超细粉的粒径为1
‑
5μm。5.如权利要求1或2所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：所述纯碱粗粉的粒径为0.15
‑
0.25mm。6.如权利要求1所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：所述高岭土的粒径为0.05
‑
0.1mm。7.如权利要求1所述一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂，其特征在于：所述过氧化钙的粒径为0.1
‑
0.5mm。8.一种二次铝灰综合处理用脱氮固氟剂的制备方法，其特征在于：按以下重量百分比取过氧化钙5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴华，王玉才，秦峰，邢栋，韩林旭，白国钦，左晓燕，
申请(专利权)人：平顶山市华兴浮选工程技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：