【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属加工，尤其是涉及一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法。
技术介绍
1、铝元素属于金属元素中含量较为丰富的一种元素，由于铝材料性质独特，在重工业、航空工业、建筑工业等大型工业领域得到广泛应用。2023年的铝制品生产量预计高达10000万吨，每炼制1吨铝就会产生30～110 kg的铝灰，初步测算，国内铝灰年产量可达1000万吨。铝灰作为铝冶炼过程中产生的主要废弃物，在《国家危险废物名录》中被列为t级危险废弃物。
2、铝灰可分为一次铝灰和二次铝灰。一次铝灰主要是生产铝过程中所产生的铝灰渣，呈灰白色，主要成分为金属铝及其氧化物，铝含量占总质量的50%以上。二次铝灰是一次铝灰或其他废杂铝利用物理方法或化学方法提取金属铝后的残渣，呈灰黑色，铝含量占总质量的5%～30%。铝灰处理工艺的主要出发点是从一次铝灰中回收金属铝以及对二次铝灰中的各种元素资源进行提取利用。
3、目前二次铝灰的处置方法分为火法和湿法。其中湿法处理采用不同浸出介质对二次铝灰进行处理，使氮化铝高效水解，可溶性氟化物、氯化物浸出，实现氮、氟、氯等毒害组分的高效脱除，实现无害化处置。
4、而湿法处理过程中，铝灰含有的氮化铝、金属铝、碳化铝会水解生成氨气、氢气、甲烷（天然气）等气体，现有的技术路线是使用水、稀硫酸等吸收氨气，生产氨水或者硫酸铵，而氢气、甲烷随尾气排出，无法得到有效利用，造成资源浪费。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方
2、一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，包括如下步骤：
3、步骤s1、将工艺铝灰放入到反应容器内进行裂解脱氨，裂解脱氨反应时产生氢气、氨气、水蒸气的混合气体；
4、步骤s2、将工艺铝灰放入球磨设备和除铁设备中，球磨设备降低工艺铝灰的颗粒大小，除铁设备除去工艺铝灰上的铁、镍、铬等金属及氧化物；
5、步骤s3、将工艺铝灰放入压砖机中进行压砖处理，制得砖头；
6、步骤s4、将砖头放入到隧道窑中以1400℃温度进行焙烧，除去阴离子，如氯、氟等阴离子，步骤s1中的混合气体经过除水后输入到隧道窑中进行辅助加热；
7、步骤s5、等待砖头冷却，冷却后再放入球磨设备中打磨成超细粉，制得纯度、白度较高的氧化铝产品。
8、作为本专利技术进一步的方案：步骤s1中，混合气体通过负压输送至冷凝器进行除水，再输入到步骤s4的隧道窑中进行燃烧，辅助隧道窑加热。
9、作为本专利技术进一步的方案：除水前混合气体中的水蒸气含量占90-97%，氢气含量占3-6%，氨气含量占0.5-2%，其中水蒸气的95%以上通过冷凝器冷凝成水。
10、作为本专利技术进一步的方案：除水后的氨气含量占10-30%，氢气含量占60-80%，水汽含量占1-5%。
11、作为本专利技术进一步的方案：在隧道窑内安置氢氨燃烧器，混合气体进入氢氨燃烧器进行稳定燃烧，为隧道窑的焙烧提供热量。
12、作为本专利技术进一步的方案：裂解脱氨反应所产生混合气体的温度在100-150℃，水蒸气冷凝成水时的温度降至50-70℃。
13、作为本专利技术进一步的方案：往隧道窑中输入天然气和混合气体进行燃烧，混合气体和天然气的使用比例为1.5-2.5∶2.5-3.5。
14、作为本专利技术进一步的方案：隧道窑内配置有脱硝催化装置，脱硝催化装置使用选择性催化还原技术，隧道窑通过氢氨燃烧器和脱硝催化装置充分利用氨气、氢气和天然气进行燃烧升温，确保燃烧时的脱硝效果。
15、作为本专利技术进一步的方案：混合气体和天然气的使用比例为2∶3。
16、作为本专利技术进一步的方案：氨气燃烧的化学式为4nh3+3o2=2n2+6h2o、4xnh3+6nox=(2x+3)n2+6xh2o；氢气燃烧的化学式为2h2+o2=2h2o；天然气燃烧的化学式为ch4+2o2=co2+2h2o。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1、充分利用脱氨产生的氨气、氢气、甲烷混合气，避免氢气、甲烷的排放；
19、2、天然气的使用量可以降低35%以上，减少能源使用；
20、3、可以有效降低燃烧尾气中氮氧化物的排放，尾气中氮氧化合物排放浓度降低47%；
21、4、可以制得纯度、白度较高的氧化铝产品。
22、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：步骤S1中，混合气体通过负压输送至冷凝器进行除水，再输入到步骤S4的隧道窑中进行燃烧，辅助隧道窑加热。
3.根据权利要求2所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：除水前混合气体中的水蒸气含量占90-97%，氢气含量占3-6%，氨气含量占0.5-2%，其中水蒸气的95%以上通过冷凝器冷凝成水。
4.根据权利要求2或3任意一项所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：除水后的氨气含量占10-30%，氢气含量占60-80%，水汽含量占1-5%。
5.根据权利要求4所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：在隧道窑内安置氢氨燃烧器，混合气体进入氢氨燃烧器进行稳定燃烧，为隧道窑的焙烧提供热量。
6.根据权利要求2或5任意一项所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：裂解脱氨反应所产生混合气体的温度在100-150℃，水蒸
7.根据权利要求6所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：往隧道窑中输入天然气和混合气体进行燃烧，混合气体和天然气的使用比例为1.5-2.5∶2.5-3.5。
8.根据权利要求7所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：隧道窑内配置有脱硝催化装置，脱硝催化装置使用选择性催化还原技术，隧道窑通过氢氨燃烧器和脱硝催化装置充分利用氨气、氢气和天然气进行燃烧升温，确保燃烧时的脱硝效果。
9.根据权利要求8所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：混合气体和天然气的使用比例为2∶3。
10.根据权利要求9所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：氨气燃烧的化学式为4NH3+3O2=2N2+6H2O、4xNH3+6NOx=(2x+3)N2+6xH2O；氢气燃烧的化学式为2H2+O2=2H2O；天然气燃烧的化学式为CH4+2O2=CO2+2H2O。
...【技术特征摘要】
1.一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：步骤s1中，混合气体通过负压输送至冷凝器进行除水，再输入到步骤s4的隧道窑中进行燃烧，辅助隧道窑加热。
3.根据权利要求2所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：除水前混合气体中的水蒸气含量占90-97%，氢气含量占3-6%，氨气含量占0.5-2%，其中水蒸气的95%以上通过冷凝器冷凝成水。
4.根据权利要求2或3任意一项所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：除水后的氨气含量占10-30%，氢气含量占60-80%，水汽含量占1-5%。
5.根据权利要求4所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：在隧道窑内安置氢氨燃烧器，混合气体进入氢氨燃烧器进行稳定燃烧，为隧道窑的焙烧提供热量。
6.根据权利要求2或5任意一项所述的一种利用铝灰生产氧化铝及尾气利用的方法，其特征在于：裂解脱氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋子堃，杨廉君，刘春连，宋韶文，宋子泓，
申请(专利权)人：广东金亿新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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