一种高效无害化处理二次铝灰的方法与流程

本发明涉及二次铝灰的无害化处理领域，具体涉及一种二次铝灰无害化处理方法。

背景技术：

1、一次铝灰中不适合回收的部分以及回收过程中所产生铝渣定义为二次铝灰，其金属铝含量10％～20％。每吨电解铝产生二次铝灰5～10kg，据估算2017年全国sad产生量约16～32万t，sad中铝含量较高，为了提高铝资源综合利用水平和经济效益，从sad中回收铝，降低铝资源损失具有重要的意义。

2、sad中含有al2o3、aln、alc、al、sio2、caf2、nacl等物质，可能还有naalo2等其他成分。堆放保存二次铝灰过程中，一旦遇到水或者遇到潮湿的空气将会释放出易燃易爆的气体，还会出现具有较强刺激性、难闻的氨气，从而给空气带来严重的污染，并且还会出现各种水溶性盐离子，比如na+、k+、cl-等，被水溶解之后流失，对周围土壤带来较大的污染，从而还会威胁到地下水的安全。

3、在二次铝灰的无害化过程中，如果直接采用火法，那么其本身所包含的水溶性盐业会严重危害到产品质量，氧化铝也样会分解为氮和氮氧化物，所以要治理烟气，能量消耗较高，资源无法得到良好利用，获取的生产效益比较普通。如男在二次铝灰利用过程中，直接采用湿法，那么在生产当中会产生易燃易爆的氢气、甲烷以及比较难闻的氨气，将会给境带来影响，其中所生成的水溶性盐也会给产品质量带来不良影响。经过水洗之后再进行运用，由于水洗无法完全清干净二次铝灰当中的单质铝、氮化铝等物质，在运用水洗渣当中也会产生较高的安全隐患。而经过酸洗之后再运用，其中的氮化铝会容易生成铝盐和较盐进入到溶液当中，单质铝会形成铝盐，释放出气气，也会出现部分氧化铝被酸溶解的现象，酸耗比较高，铲除的铝渣含铝量下降，酸洗液成分液比较复杂，导致铝渣回收利用率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高效无害化处理二次铝灰的方法，高效去除二次铝灰中的氮离子和氟离子，减少处理成本和降低对环境的危害，实现二次铝灰无害化处理的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效无害化处理二次铝灰的方法，包括下列处理步骤：

3、步骤s1：加水和少量氢氧化钠；将研磨过筛后粒径统一的二次铝灰与水和少量氢氧化钠(naoh)进行充分混合，进行水解反应，得到去除氮的二次铝灰混合液。

4、步骤s2：加入石灰和氯化钙混合物；在步骤s1中水解反应后得到的去氮后的二次铝灰混合液中加入石灰和氯化钙混合物，持续反应，去除氟的同时减少混合液的浸出毒性。将研磨过筛后粒径统一的二次铝灰与水和少量氢氧化钠(naoh)进行充分混合，进行水解反应，得到去除氮的二次铝灰混合液。

5、进一步地，所述步骤s1中，二次铝灰进行水解反应的温度为80℃。

6、进一步地，所述步骤s1中，二次铝灰的水解反应持续时间为4h。

7、进一步地，所述步骤s1中，二次铝灰水解反应过程中的液固比为2：1。

8、进一步地，所述步骤s1中，加入的氢氧化钠溶液的质量分数为5％。

9、进一步地，所述步骤s2中，加入石灰、氯化钙混合物后，经中和沉淀后的溶液ph为7-8。

10、进一步地，所述步骤s2中，去氮后的溶液经中和沉淀后，废水中的总氟含量为10mg/l。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明在去除氮时加入氢氧化钠，使整个环境处于碱性状态，该反应体系可以有效缩短诱导期，提高反应脱氮率。针对可浸出氟达不到标准的问题，增加石灰和氯化钙的投加量以更好的形成稳定氟化物。

13、2、本发明采用较低的液固比对铝灰中的氮化铝进行水解处理，使铝灰在水解反应后处于半干状态，形成料浆，无废液排放问题，为铝灰废物无害化提供一条新的途径。

14、3、本发明对实验条件反应温度、反应时间、液固比等进行了测试，得到最佳实验条件，更好的消除实验反应性和减少浸出毒性。

技术特征：

1.一种高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于，包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s1中，二次铝灰进行水解反应的温度为80℃。

3.根据权利要求1所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s1中，二次铝灰的水解反应持续时间为4h。

4.根据权利要求1所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s1中，二次铝灰水解反应过程中的液固比为2：1。

5.根据权利要求1所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s1中，加入的氢氧化钠溶液的质量分数为5％。

6.根据权利要求2所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s2中，加入石灰、氯化钙混合物后，经中和沉淀后的溶液ph为7-8。

7.根据权利要求2所述的高效无害化处理二次铝灰的方法，其特征在于：所述步骤s2中，去氮后的溶液经中和沉淀后，废水中的总氟含量为9mg/l～11mg/l。

技术总结本发明公开了一种高效无害化处理二次铝灰的方法，包括以下步骤：将研磨过筛后粒径统一的二次铝灰与水和少量氢氧化钠(NaOH)进行充分混合，进行水解反应，再将水解反应后得到的去氮后的二次铝灰混合液中加入石灰和氯化钙混合物，持续反应。本发明在去除氮时加入氢氧化钠，使整个环境处于碱性状态，该反应体系可以有效缩短诱导期，提高反应脱氮率。采用较低的液固比对铝灰中的氮化铝进行水解处理，使铝灰在水解反应后处于半干状态，形成料浆，解决了废液排放问题，为铝灰废物无害化提供一条新的途径。技术研发人员：谢全模,邓洪,王青枝,刘学明受保护的技术使用者：广东亿鼎环保工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18