??為開發(fā)高效益的二次鋁灰的資源化利用技術與設備，我公司對相關研究工作進行梳理，詳細了解目前國內外對鋁灰的來源、危害、處理及利用，并進行深入地探討和展望，還參考大量國內外相關文獻;最后結合國內相關鋁生產單位的現場調研，重點對國內外的一次鋁灰處理技術與二次鋁灰資源化技術分別進行技術分析和對比和研究;在公司各個高級工程師的無數個不眠不休的日夜實踐中研究出針對二次鋁灰的資源化利用技術及整套二次鋁灰的資源化利用設備。

　　一次鋁灰熔出鋁后形成的二次鋁灰(廢鋁灰)，可通過二次鋁灰的資源化利用技術與設備將其高溫燒結成鋁酸鈣，其過程中可有效的去除脫除了鋁灰中的氮化鋁、氟化物等有害物質并收得了相應的副產物(鋁酸鈣)，使鋁灰由危險固廢轉化為一般工業(yè)廢物。以此為基礎對其中的鋁資源進行綜合利用，生產所述鋁化合物產品，實現了對鋁灰的高值化利用。

　　二次鋁灰的資源化利用技術與設備生產工藝過程為：

　　1.鋁灰的初選和破碎，廢鋁灰給入條形篩，篩出大塊的鋁塊，篩下物給入鄂式破碎機破碎，破碎后物料進入集料斗;

　　2.球磨和篩分，破碎物料給入球磨機，球磨后物料經給料機給入滾筒篩，篩分出不能磨碎的鋁片和二次鋁灰;

　　3.鋁塊重熔，將篩分的金屬鋁塊給入鋁灰旋轉爐中進行熔煉并鑄成鋁錠;

　　4.回轉窯精煉鋁酸鈣，將二次鋁灰與其配料投入回轉窯中進行煅燒，燒結出鋁酸鈣。鋁酸鈣可用于鋼廠，凈水劑廠，高速路基填充，滅火劑等。

　　5.氨氣回收，由于二次鋁灰中含有氮化鋁，煅燒過程會產生氨氣，隧道窯產生的廢氣經吸氨塔吸收。

　　二次鋁灰的資源化利用技術與設備處置技術路線分類：

　　1、火法

　　制陶瓷：反應爐

　　制磚：隧道窯

　　制水泥：水泥窯

　　質耐火材料：回轉窯

　　制鋁酸鈣：回轉窯

　　2、濕法

　　催化水解：反應罐+吸收塔

　　制凈水劑：反應槽

　　二次鋁灰的資源化利用技術與設備處置工藝及案例介紹分析：

　　1、二次鋁灰無害化處理設備脫氨-固氟-綠色循環(huán)利用技術--濕法工藝

　　1)工藝介紹

　　鋁灰經過前道球磨分離篩分，灰渣進入一次反應釜，通過脫氨劑與催化劑，將鋁灰中的可溶氨快速轉化為氣態(tài)氨(氨氣)，經過濾后再循環(huán)反應過濾一次，產生的濾泥壓制制磚(鋁灰添加量20%，輔以水泥、黃沙等)，前面兩次反應產生的氨氣經硫酸(濃度95%)中和形成硫酸銨，過程中產生的濾液收集后回用不外排，各道工序的衍生產物為原始鋁灰、硫酸銨副產品、高鋁建材替代料、鋁灰制水泥磚、粗鋁顆粒五大類。

　　2)工藝分析

　　a、生產成本約1200元/噸，投資成本約1000元/噸;

　　b、水解反應過程時間較長，約2小時/釜，溫度約80℃;

　　c、反應后產物：鋁灰反應后產物重金屬、硫酸銨純度、氨氣中氫氣含量和安全、飽和濃度污水循環(huán)結晶等問題待進一步解決。

　　3)案例介紹

　　浙江美臣新材料科技有限公司(以下簡稱美臣公司)，地處浙江省金華市東陽市南馬鎮(zhèn)華西村雙桐。

　　2、二次鋁灰的資源化利用技術與設備濕法全量化技術---“多段連續(xù)強化水解浸出+高值定向轉化”工藝

　　1)工藝介紹

　　二次鋁灰通過添加調節(jié)劑、催化劑在高效連續(xù)多段反應器內進行水解浸出反應，并通過精準調控反應溫度和反應時間等工藝條件，實現活性組分催化強化分解以及可溶鹽類的快速浸出，達到活性組分和可溶鹽組分高效分離的目的。其中，二次鋁灰分解釋放的氨氣經氨吸收系統(tǒng)制備成 20%濃度的氨水產品;活性組分分解釋放的氫氣、甲烷等可燃氣經集氣系統(tǒng)收集作為二次燃料使用;可溶性鹽類經過提純及蒸發(fā)結晶制備成鋁用精煉劑產品;二次鋁灰處理后的惰性渣則經分離烘干制備成高鋁料，氧化鋁含量>75%，可作為高品質鋁土礦的替代產品制備成耐火材料、水處理劑用鋁酸鈣、冶金精煉劑等產品，實現鋁灰的增值利用。

　　2)工藝分析

　　① 采用多段連續(xù)催化強化水解浸出工藝，促進鋁灰中活性組分的深度解離和鹽組分浸出，處置更徹底、更高效。

　　② 經處理得到的高鋁料，氧化鋁含量高、雜質含量較少，達到高品位鋁礬土的使用要求，可作為中間產品用于制備耐火材料、凈水劑、建材和冶金助劑等，實現了鋁灰全量化資源利用。

　　③ 工藝簡單，系統(tǒng)安全可靠，無二次污染，梯級全量化利用二次鋁灰處理過程氣、液、固組分，實現產品清潔增值和廢物零排放。

　?、?工藝流程長，投資成本較高，占地面積較大。產品純度問題。

　　3、二次鋁灰的資源化利用技術與設備火法結合濕法資源化綜合利用工藝

　　1)工藝介紹

　　火法高效穩(wěn)定化處理，實現二次鋁灰中活性組分清潔轉化成氧化鋁;穩(wěn)定化鋁灰通過快速洗脫，實現鹽組分高效分離，蒸發(fā)結晶制取結晶精煉鹽，脫水濾餅烘干得到穩(wěn)定化高鋁料，其氧化鋁含量>75%，達到高品位鋁礬土。

　　2)工藝分析

　?、?處理過程清潔高效、無可燃性及污染性其他排放、工藝流程簡單可靠，得到的高鋁料氧化鋁含量>75%，可溶性鹽<0.5%，氮化鋁<1%，浸出 pH 值<9.0，可溶性氟化物<10mg/L，滿足《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》標準要求;二次鋁灰精煉鹽回收率>95%。

　?、?高鋁料制備的鋁酸鈣粉達到《水處理劑用鋁酸鈣》(GB/T 29341-2012)標準要求，鋁酸鈣精煉劑產品達到《煉鋼用預熔型鋁酸鈣》(YB/T4265-2011)標準要求，高鋁磚和鎂鋁尖晶石產品分別達到《高鋁磚》(GBT 2988-2012)及《鎂鋁尖晶石》(GBT 26564-2011)標準要求。

　?、酃に嚵鞒涕L，投資成本較高，占地面積較大，生產成本較高。

　　3)案例介紹

　　明泰鋁業(yè)20萬噸鋁灰處置項目。

　　4、二次鋁灰的資源化利用技術與設備火法結合濕法工藝

　　1)工藝介紹

　　采用熱解協(xié)同無害化處置技術(環(huán)保炒灰)，目的是為鋁灰通過全自動鋁灰預處理系統(tǒng)后，分為鋁和灰的分離，其中金屬鋁經熔鑄生產成品鋁錠(塊)可以出售;分離出來的灰經過氧化鋁預處理系統(tǒng)(配比、均化、培燒、900℃、10%氧化鈣、)處理，生成氧化鋁，后續(xù)凈水劑生產線，生產出成品聚合氯化鋁。

　　2)工藝分析

　?、?投資省，技術成熟。

　?、?工藝流程較長，環(huán)保要求較高區(qū)域準入難度需考慮。

　　5、二次鋁灰的資源化利用技術與設備濕法聯合火法鋁灰處置工藝

　　1)工藝介紹

　　二次鋁灰通過添加調節(jié)劑、催化劑在高效連續(xù)多段反應器內進行水解浸出反應，并通過精準調控反應溫度和反應時間等工藝條件，實現活性組分催化強化分解以及可溶鹽類的快速浸出，達到活性組分和可溶鹽組分高效分離的目的。其中，二次鋁灰分解釋放的氨氣經氨吸收系統(tǒng)制備成20%濃度的氨水產品;活性組分分解釋放的氫氣、甲烷等可燃氣經集氣系統(tǒng)收集作為二次燃料使用;可溶性鹽類經過提純及蒸發(fā)結晶制備成鋁用精煉劑產品;二次鋁灰處理后的惰性渣則經分離烘干制備成高鋁料，高鋁料與碳酸鈣在回轉窯高溫反應，生產鋁酸鈣。

　　2)工藝分析

　?、?處置更徹底、更高效，最終產品市場空間大。

　?、?工藝簡單，系統(tǒng)安全可靠，無二次污染，梯級全量化利用二次鋁灰處理過程氣、液、固組分，實現產品清潔增值和廢物零排放。

　?、?工藝流程長，投資和占地面積較大。

　　3)案例介紹

　　浙江湖州歐匯再生資源有限公司。

　　6、二次鋁灰的資源化利用技術與設備火法處置鋁灰工藝

　　1)工藝介紹

　　鋁灰、鋁渣進入分選車間，經過三篩兩磨工藝分選后，分選出的鋁進入冶煉車間熔煉成鋁錠入庫。分選剩余物與石灰石粉按一定比例混合后預熱進入回轉窯煅燒成為精煉劑，精煉劑冷卻破碎進入倉庫保存。

　　2)工藝分析

　?、?工藝成熟，設備簡單，生產成本低國內上世紀60年代前蘇聯基礎上改進。

　?、?投資省，占地面積小，無二次污染，產品方案多樣化。

　?、?能耗指標要求高，對能耗準入要求高區(qū)域不利

　　3)案例介紹

　　河南金多、遼陽盛達

　　五二次鋁灰的資源化利用技術與設備生產煉鋼用預熔型鋁酸鈣介紹

　　1、工藝流程介紹

　?、俟に嚵鞒潭武X灰鋁的綜合利用流程圖 5-1。

　　圖 5-1 二次鋁灰鋁的綜合利用工藝流程圖

　　外購的鋁灰、鋁渣(屬于危廢)以噸袋包裝的形式運送至廠區(qū)，卸料進入原料庫儲存。鋁灰、鋁渣進入分選車間，經過三篩兩磨工藝分選后，分選出的鋁進入冶煉車間熔煉成鋁錠入庫。分選剩余物與石灰石粉按一定比例混合后預熱進入回轉窯煅燒成為精煉劑，精煉劑冷卻破碎進入倉庫保存。

　　該工藝處理的鋁灰、爐渣經分選車間分選處理后的鋁灰與石灰石粉進入均化庫，混合后的物料中主要成分為Al2O3、Al、CaCO3等，混合物料進入回轉窯，經高溫煅燒后產生鋁酸鈣CaO·Al2O3(Ca(AlO2)2)。

　　反應原理：

　?、?Al與氧氣在高溫下發(fā)生氧化反應：

　　4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s)

　　② CaCO3 在高溫下發(fā)生分解反應：

　　CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

　?、?CaO 和 Al2O3高溫煅燒情況下發(fā)生化合反應：

　　CaO(s)+Al2O3(s)→Ca(AlO2)2

　　④ A1N(氮化鋁)在高溫煅燒的情況下向 A1203 轉化，化學反應：

　　4AlN + 302 = A1203 + 2N2

　　2、二次鋁灰的資源化利用技術與設備生產煉鋼用預熔型鋁酸鈣工藝優(yōu)點

　　1)采用鋁灰生產精煉劑廢物利用，變廢為寶，利國利民，節(jié)省能源，用廢鋁灰和石灰石在回轉窯里面煅燒而成，沒有污染，沒有殘渣，生產精煉劑是煉鋼用產品，在國內領先技術。

　　2)精煉劑在煉鋼爐的使用起到脫氧脫硫，造渣，提高鋼的品質的作用，目前該產品已出口到，歐洲，日本，韓國，印度等國家，受到國外用戶的好評。

　　3)用廢鋁灰生產精煉劑減少了鋁礬土的使用，節(jié)省了國家的礦產資源，解決了廢鋁灰污染的問題。

　　4)回收部分高純度的鋁產品，產生較好的經濟效益和社會環(huán)境效益。

　　5)鋁提煉工藝不涉及任何化學過程，過程安全可控，精煉渣生產裝置采用回轉窯設備，生產過程安全環(huán)保，符合國家相關產業(yè)指導政策。

　　6)不產生二次廢渣/廢灰污染，將廢鋁灰100%全部回收利用。

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