二次鋁灰無害化處置工藝及設備

　　鋁灰，是電解鋁或鋁加工鑄造過程中產生的工業廢渣，一般可分為原生鋁灰、二次鋁灰。通常將原鋁熔鑄、廢鋁熔鑄、熔體轉移和凈化過程中去除雜質產出的鋁渣歸為一次鋁灰，其中金屬鋁含量較高，鋁含量可達15~75%，通過各種方式分離回收金屬鋁產生的細鋁灰稱為二次鋁灰。二次鋁灰中金屬鋁含量約為 5~20%，氧化鋁含量約為 20~50%，還含有氮化鋁、氟化物、氯化物等，因此具有反應性和浸出毒性的危險特性。

　　二次鋁灰無害化處置工藝流程：

　　(1) 二次鋁灰的破碎和篩分

　　首先，二次鋁灰經過除鐵，通過自動輸送機輸送到破碎、研磨和篩分機的進料口，篩分出顆粒鋁和細灰，顆粒鋁自動輸送到 10T 高溫煅燒回轉窯頂部的料倉中使用，顆粒鋁則進入回轉窯中回收金屬鋁。細灰進入鋁灰無害化系統。

　　(2) 鋁灰的無害化處理

　　CaO、二次鋁灰和除塵器收集的粉末通過自動化設備輸送到鋁灰無害化系統的鋁灰回轉窯進行脫氮和固氟處理。

　　①脫氮反應

　　氮化鋁氧化熱分解理論分析

　　600-800℃間，鋁灰出現了一個吸熱峰主要是由于氮化鋁氧化成氧化鋁。此外，600-800℃區域的熱流曲線呈明顯的下降趨勢，氮化鋁氧化主要來源于該溫度區域。在1100℃之后二次鋁灰基本處于失重狀態，此時氮化鋁大部分已被氧化。

　　因此，實際生產時控制鋁灰回轉窯的溫度(1000-1100℃)和空氣流量等，使鋁灰中的氮化鋁(AlN)在高溫條件下發生氧化反應，在設定氧含量及溫度的工藝條件下使鋁灰中的氮元素轉化成氮氣，其余氮元素轉化為NOx。反應方程式如下：

　　②固氟

　　投入回轉窯中的固氟劑CaO等使細鋁灰中的可溶性氟元素發生固氟反應，轉化為不溶性的氟化物。固氟后的無害化細鋁灰倒轉熱灰進入密閉式灰斗，采用叉車將灰斗送入自動密閉傾翻機再倒入冷灰筒，降溫后的無害化粉末作為混凝土路面磚、耐火材料的原料使用。

　　(3)無害化成品

　　經過上述處理工藝得到的成品，Al?O?含量70-75%，主要為α-Al?O?，該氧化鋁與水、酸堿都不發生反應，是良好的建筑材料、耐火材料、凈水劑的原料，可以直接效果給建筑行業和耐火材料行業。