【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工有色冶金环保领域，具体涉及一种二次铝灰高值化利用的方法。
技术介绍
1、铝灰是电解铝、铸造铝生产和废铝再生过程中产生的一种工业副产物，我国铝工业每年副产铝灰超300万吨，由于铝灰中含有氮化铝、可溶性氟盐、氯盐等危害物质，被列入《国家危险废物名录》。二次铝灰是一次铝灰经炒灰法回收金属铝后的残渣，其中的危害物质进一步富集，反应活性和危险性增强。二次铝灰的无害化处理和高值化利用对铝工业绿色高质量发展具有重要意义。
2、二次铝灰的无害化处理主要是脱氮除盐，最常用的脱氮方法是将二次铝灰在空气中高温焙烧使氮化铝转化为氮气和氧化铝，然而在氧化焙烧过程中氮化铝颗粒表面容易形成一层致密的氧化铝膜，阻碍脱氮反应的进一步进行，导致脱氮效率较低。中国专利申请cn112744850a公开了一种二次铝灰资源综合利用的方法，首先利用粘结剂将二次铝灰和钠碱制成30-200mm的球团，然后将其置于高温窑炉中焙烧，利用钠碱将氮化铝氧化生成的氧化铝转化为铝酸钠，从而缓解生成的氧化铝膜的阻隔效应，强化脱氮反应。该方案利用碱烧结虽然可以提高脱氮效率，然而碱添加量较大，生产成本较高，同时球团直径较大，受热不均匀，固相反应温度较高，反应时间长，能耗较大。中国专利申请cn110902706a公开了一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，首先将铝灰和焦炭在粘结剂的作用下制成5-20mm的球团，然后将其在移动床700-1100℃下氯气中焙烧，使氮化铝转变为氮气和氯化铝。该方案虽然可以将氮化铝脱氮并得到附加值较高的氯化铝，然而由于氯化焙烧所用原料为粒径较大的
3、因此，针对当前工艺技术无法高效利用二次铝灰的现状，通过工艺和技术创新，强化脱氮除盐和铝元素的高值化利用过程，提高反应效率，降低过程能耗，是实现二次铝灰大规模高效清洁利用的关键所在。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种二次铝灰高值化利用的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种二次铝灰高值化利用的方法，包括以下步骤：
4、s1、磨细工序：将二次铝灰磨成细粉，得到细灰；
5、s2、预热工序：将步骤s1所得的细灰进行预热，得到热细灰；
6、s3、微波氯化工序：利用热氯气在耐高温吸波材料的辅助下将步骤s2所得的热细灰进行微波加热氯化，得到氯化渣以及高温的氮气、氯气和气相氯化铝的混合气相；高温的氮气、氯气、气相氯化铝的混合气相送入步骤s2的预热工序中，用于通过换热对细灰进行预热，换热后所得的低温氮气、氯气和气相氯化铝的混合气相送入步骤s8的冷凝收尘工序中；
7、s4、换热冷却工序：利用室温氯气通过换热对步骤s3所得的氯化渣进行冷却，得到冷却渣和热氯气，热氯气送入步骤s3的微波氯化工序中；
8、s5、水洗干燥工序：利用纯水将步骤s4所得的冷却渣进行洗涤干燥，脱除可溶性氟化物和氯化物，得到水洗液和水洗渣；
9、s6、筛分工序：将步骤s5所得的水洗渣进行筛分，得到耐高温吸波材料和细料，耐高温吸波材料送入步骤s3的微波氯化工序中；
10、s7、盐酸浸出工序：利用稀盐酸将步骤s6所得的细料进行浸出，得到氯化铝溶液和尾渣；
11、s8、冷凝收尘工序：将步骤s2所得的低温氮气、氯气和气相氯化铝的混合气相进行冷凝收尘，得到氮气、氯气和固相氯化铝，氮气和氯气送入步骤s10的液化分离工序中；
12、s9、熟化干燥工序：将步骤s8所得的固相氯化铝溶解到步骤s7所得的氯化铝溶液中，通入氨气调节ph至2-5，然后进行熟化干燥得到聚合氯化铝产品；
13、s10、液化分离工序：将步骤s8所得氮气和氯气进行液化分离，得到液氯和氮气；
14、s11、气化工序：将步骤s10所得的液氯进行气化，得到氯气，氯气送入步骤s4的换热冷却工序中。
15、进一步地，步骤s1中，所述细灰的粒度<1μm。
16、进一步地，步骤s3中，氯化温度为350-550℃，氯化时间为0.5-1h，氯化采用的反应器为流化床反应器，流化床反应器内设置耐高温吸波材料。
17、进一步地，所述耐高温吸波材料为球形四氧化三铁颗粒，所述球形四氧化三铁颗粒的粒度为0.5-3mm。
18、进一步地，步骤s8中，冷凝温度为25-170℃。
19、进一步地，步骤s9中，将步骤s8所得的固相氯化铝溶解到步骤s7所得的氯化铝溶液后所得的氯化铝溶液浓度为2-5mol/l。
20、进一步地，步骤s10中，液化温度为-40至-190℃。
21、本专利技术的有益效果在于：
22、1.本专利技术无需配碳，通过磨细增强二次铝灰的反应活性，采用氯气将二次铝灰磨细料中的铝和氮化铝转为氯化铝和氮气，反应温度低，有效降低了能耗；
23、2.本专利技术无需造球，采用微波加热耐高温吸波材料提供氯化反应所需热量，加热速率快，受热均匀，同时耐高温吸波材料可以显著改善二次铝灰磨细料的流化质量，强化气固接触，提高气固相间传质传热速率，反应速率快，反应效率高；
24、3.本专利技术采用的耐高温吸波材料热稳定性好、吸波性能优越，可以在系统中循环利用，有效节约了成本；
25、4.本专利技术余热回收利用率高，有效提高了整体工艺系统的热效率。
26、5.本专利技术操作简便、工艺简单，原料适用性强，产品质量好、附加值高，可以实现二次铝灰的清洁高效利用。
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1.一种二次铝灰高值化利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述细灰的粒度<1μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，氯化温度为350-550℃，氯化时间为0.5-1h，氯化采用的反应器为流化床反应器，流化床反应器内设置耐高温吸波材料。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述耐高温吸波材料为球形四氧化三铁颗粒，所述球形四氧化三铁颗粒的粒度为0.5-3mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S8中，冷凝温度为25-170℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中，将步骤S8所得的固相氯化铝溶解到步骤S7所得的氯化铝溶液后所得的氯化铝溶液浓度为2-5mol/L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S10中，液化温度为-40至-190℃。
【技术特征摘要】
1.一种二次铝灰高值化利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述细灰的粒度<1μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，氯化温度为350-550℃，氯化时间为0.5-1h，氯化采用的反应器为流化床反应器，流化床反应器内设置耐高温吸波材料。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述耐高温吸波材料为球...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜占，刘万超，杜心，胡剑波，石振杰，赵应平，张鹏飞，宁致远，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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