摘要：電解鋁二次鋁灰是一(yi)種危險(xian)廢(fei)物，含有大量氟化(hua)物、氰化(hua)物、碳化(hua)鋁、氮化(hua)鋁等有毒有害物質，對其(qi)處理一(yi)直是電解鋁行(xing)業的研究的熱點。  

傳統的填埋和堆存方式已經被明令禁止(zhi)，針對二次鋁灰的處(chu)理，業內開發出了(le)多項工藝技(ji)術(shu)，本文針對二次鋁灰現(xian)有的工藝技(ji)術(shu)和處(chu)置項目進行了(le)深入(ru)分(fen)析，并分(fen)析了(le)二次鋁灰處(chu)理技(ji)術(shu)的發展趨勢。  

鋁(lv)(lv)灰是電(dian)解鋁(lv)(lv)或二次鋁(lv)(lv)在熔鑄爐中(zhong)浮于鋁(lv)(lv)液(ye)表面的(de)灰渣，主要由鋁(lv)(lv)液(ye)中(zhong)的(de)不熔夾(jia)雜、澄(cheng)清劑、鋁(lv)(lv)液(ye)氧(yang)(yang)化生(sheng)成的(de)氧(yang)(yang)化鋁(lv)(lv)等構成，具有保溫(wen)和防止鋁(lv)(lv)液(ye)氧(yang)(yang)化的(de)作用。  

熔鑄(zhu)過(guo)程會定期(qi)扒出灰(hui)渣被稱為一次(ci)鋁灰(hui)，一次(ci)鋁灰(hui)中(zhong)金(jin)屬鋁含量在70~80%，通常(chang)采用炒灰(hui)或壓榨(zha)等方法回收鋁灰(hui)中(zhong)的金(jin)屬鋁，灰(hui)渣冷卻后(hou)進一步細(xi)磨篩分出鋁顆粒，得到(dao)的細(xi)灰(hui)即為二(er)次(ci)鋁灰(hui)。  

二次鋁灰會對環境產生嚴重的危害  

不同原料熔(rong)鑄過程產(chan)生的二次(ci)鋁(lv)灰(hui)化學成分(fen)不同，電解鋁(lv)熔(rong)鑄過程產(chan)生的二次(ci)鋁(lv)灰(hui)中氟化物(wu)、氮(dan)化鋁(lv)含量(liang)較高(gao)，再(zai)生鋁(lv)熔(rong)鑄過程產(chan)生的二次(ci)鋁(lv)灰(hui)中氧(yang)化鋁(lv)和鹽分(fen)含量(liang)較高(gao)。  

二(er)次(ci)鋁(lv)灰(hui)主要成分為氧化(hua)(hua)鋁(lv)、AlN、Al4C3、少(shao)量的(de)金(jin)屬鋁(lv)和一定量的(de)氟化(hua)(hua)物(wu)、氰化(hua)(hua)物(wu)、NaCl、KCl和SiO2，有毒有害物(wu)質為AlN、Al4C3、氟化(hua)(hua)物(wu)和氰化(hua)(hua)物(wu)等。  

AlN、Al4C3遇水(shui)產生NH3和CH4等，散(san)發(fa)惡臭(chou)氣(qi)味，氟化物和氰化物遇水(shui)溶(rong)出會污染自然水(shui)體，因(yin)此如(ru)不(bu)加處理直接(jie)進行填埋(mai)將會對環境產生嚴(yan)重的危害。目前(qian)二次鋁(lv)灰(hui)已被列(lie)入(ru)《國家(jia)危險廢(fei)物名錄》，廢(fei)物類別HW48有色(se)金屬冶煉，廢(fei)物代(dai)碼(ma)321-024-48。  

二次鋁灰現有工藝存在消納量不足的缺點  

二次鋁灰當前(qian)處(chu)理工藝主(zhu)(zhu)要分為無(wu)害化(hua)和(he)資源化(hua)兩類，無(wu)害化(hua)指二次鋁灰經(jing)過處(chu)理去(qu)除氮化(hua)物(wu)(wu)、氟化(hua)物(wu)(wu)、鹽分等(deng)雜質后得到無(wu)害化(hua)鋁灰進行(xing)安(an)全填埋，無(wu)害化(hua)工藝主(zhu)(zhu)要為酸浸、堿浸、洗滌等(deng)方式。  

資源化是指脫(tuo)除有毒有害物質(zhi)后二次鋁(lv)灰(hui)經過高溫或冷加工制成不同(tong)的產品(pin)如鋼(gang)爪保(bao)護環、棕剛玉磨料、精(jing)煉劑(ji)和(he)凈水劑(ji)等，或是返回電解槽作為電解鋁(lv)原料。  

在環(huan)保的壓力下，目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內多家電(dian)解(jie)鋁(lv)(lv)廠紛(fen)紛(fen)上馬二次鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)處理項目(mu)(mu)，例如青海某(mou)電(dian)解(jie)鋁(lv)(lv)企(qi)業的電(dian)解(jie)鋁(lv)(lv)廢碳渣和二次鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)處置線于2018年4月(yue)通(tong)過青海省環(huan)保廳的驗收并投入使用。  

項(xiang)目總投(tou)資1.3億元，項(xiang)目規(gui)模為年處置廢鋁灰1.9萬(wan)噸(dun)、廢碳渣(zha)1.4萬(wan)噸(dun)，年產出(chu)電(dian)解(jie)質(zhi)1萬(wan)噸(dun)、重熔鋁錠0.5萬(wan)噸(dun)、鋼爪保護環296萬(wan)付、冶金焦2.8萬(wan)噸(dun)、人造石墨碎0.42萬(wan)噸(dun)。  

鋁灰生產陽極保護環工藝過程為：  

1.鋁灰的初選和破碎，廢(fei)鋁灰給入(ru)條(tiao)形篩(shai)，篩(shai)出大(da)塊的鋁塊，篩(shai)下物(wu)(wu)給入(ru)鄂式(shi)破碎機(ji)破碎，破碎后物(wu)(wu)料進入(ru)集料斗(dou);  

2.球磨和篩分(fen)，破碎物料給入球磨機(ji)，球磨后物料經給料機(ji)給入振動篩，篩分(fen)出不能磨碎的鋁(lv)片(pian)和二次鋁(lv)灰;  

3.鋁(lv)(lv)塊重熔，將篩分的(de)金(jin)屬鋁(lv)(lv)塊給入1t的(de)中頻(pin)爐中熔煉并鑄成(cheng)鋁(lv)(lv)錠;  

4.壓(ya)制保護環，二次鋁灰與碳(tan)素添(tian)加劑(ji)和水(shui)進行充分攪(jiao)拌混合(he)，混合(he)好(hao)的物料進入(ru)制環機直接壓(ya)制陽極保護環，成型保護環送入(ru)電熱隧道窯進行烘干;  

5.氨(an)氣(qi)回收，由于二次鋁(lv)灰中含有(you)氮化鋁(lv)，烘干過(guo)程會產(chan)生氨(an)氣(qi)，隧道窯產(chan)生的(de)(de)廢氣(qi)經(jing)吸氨(an)塔吸收，稀氨(an)水(shui)泵送入蒸氨(an)塔，使稀氨(an)水(shui)部分(fen)氣(qi)化冷(leng)凝得到(dao)大于20%的(de)(de)成品氨(an)水(shui)出售(shou)。  

返回電解槽煉鋁  

是二次鋁灰綜合利用的發展趨勢  

由于(yu)二(er)次(ci)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)產(chan)量十分巨(ju)大(da)，目前(qian)全(quan)國僅電解鋁(lv)(lv)企業年(nian)產(chan)二(er)次(ci)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)就達到200萬噸(dun)，無論(lun)是利用(yong)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)生產(chan)鋼爪保護(hu)環(huan)還是棕剛玉磨料等產(chan)品，都(dou)面臨產(chan)品消納(na)問題，因此如(ru)何(he)解決如(ru)何(he)大(da)量消納(na)二(er)次(ci)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)成為企業關注(zhu)的重點。  

中南大學的研究(jiu)團隊開發了一種低溫堿熔技(ji)術(shu)處理(li)二次鋁灰，產品作(zuo)為電解(jie)鋁和水(shui)玻璃的原(yuan)料。  

技(ji)術(shu)原理是將鋁(lv)(lv)灰加入碳酸(suan)鈉(na)、氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉(na)作為熔(rong)煉介質(zhi)，在低于900℃的(de)溫度下(xia)熔(rong)煉，熔(rong)煉完(wan)成(cheng)(cheng)后(hou)進行熱(re)水(shui)(shui)浸出(chu)，分(fen)步(bu)沉(chen)淀(dian)完(wan)成(cheng)(cheng)各組分(fen)的(de)分(fen)離(li)；鋁(lv)(lv)灰中碳化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)、氮化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)和(he)氰化(hua)(hua)物分(fen)解，氟化(hua)(hua)物、氯(lv)化(hua)(hua)物與堿性物質(zhi)反應生成(cheng)(cheng)氟化(hua)(hua)鈉(na)和(he)氯(lv)化(hua)(hua)鈉(na)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硅生成(cheng)(cheng)氯(lv)酸(suan)鈉(na)和(he)硅酸(suan)鈉(na)，水(shui)(shui)浸后(hou)調節PH值，分(fen)步(bu)沉(chen)淀(dian)出(chu)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)和(he)水(shui)(shui)玻璃，剩余溶(rong)液多(duo)效蒸發出(chu)工業用鹽，氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)經煅燒后(hou)返(fan)回電解槽回用。  

整個過程低溫(wen)節能、清潔高效，真正(zheng)做到了資源的綜合利(li)用，成為二次鋁灰利(li)用的技(ji)術的發展趨勢。  

結語  

隨著環(huan)保(bao)(bao)壓(ya)力的日益加大，電(dian)解鋁鋁灰成(cheng)為(wei)電(dian)解鋁廠(chang)亟待解決的問題，市場空間也在逐(zhu)步擴大。二次鋁灰的應用目前開發了多種(zhong)技術如生產鋼爪保(bao)(bao)護(hu)環(huan)、磨料、耐材等(deng)產品，但都面臨產品消納的問題，以二次鋁灰返回電(dian)解槽煉鋁成(cheng)為(wei)其利(li)用的發展趨勢。  

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章