一种二次铝灰无害化处置工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111874931A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010717709.9C22B21/06(2006.01)(22)申请日2020.07.23(71)申请人辽宁忠旺集团有限公司地址111000辽宁省辽阳市宏伟区曙光乡徐家村(72)发明人任玉宝刘昌明王帅冯静阳张新岩张弟(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人阴知见(51)Int.Cl.C01F7/34(2006.01)C01F7/44(2006.01)C01C1/242(2006.01)C22B21/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种二次铝灰无害化处置工艺(57)摘要本发明属于有色冶金环保技术领域，涉及一种二次铝灰无害化处置工艺，包括以下步骤：破碎筛分、催化脱氨、氢氧化铝转化、氧化铝回收、催化剂回收以及熔铝精炼剂回收，该二次铝灰无害化处置工艺，能够实现二次铝灰的无害化处理，并且能够高效的回收二次铝灰中的有用成分，铝灰的水解相对彻底，铝灰中氮化铝的分解率高，使用的催化剂无毒且回收比较方便，即使有少量存留，也可将其转变成氯化钠或氯化钾，最后变成精炼剂，不会引入新杂质。CN111874931ACN111874931A权利要求书1/1页1.一种二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、破碎筛分：采用破碎机对二次铝灰研磨筛分，破碎粒径控制在100～200目；B、催化脱氨：将步骤A破碎后的二次铝灰加溶剂水进行催化脱氨反应，使氮化铝分解生成的氨气用稀硫酸经吸收塔进行吸收，制得硫酸铵溶液；C、氢氧化铝转化：将步骤B催化脱氨后的铝灰浆液中通入二氧化碳气体，将浆液内铝酸盐全部转化成氢氧化铝并进行固液分离，其中二氧化碳通入后，铝灰浆液PH为9～10；D、氧化铝回收：将步骤C固液分离后的灰渣进行煅烧，使其转变成氧化铝，其中煅烧温度为900～1000℃，煅烧时间为0.5～3h；E、催化剂回收：将步骤C固液分离后上层滤液蒸发浓缩，使上层滤液蒸发浓缩后比重控制在1.20～1.26，冷凝离心后析出催化剂结晶；F、熔铝精炼剂回收：将步骤E蒸发浓缩过程产生后的滤液用少量盐酸调至中性，蒸干溶液得到混盐，作为熔铝精炼剂二次使用。2.如权利要求1所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤B硫酸铵溶液浓缩结晶后得到硫酸铵固体。3.如权利要求2所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤B中溶剂水与二次铝灰的质量比为3～10，二次铝灰与催化剂的质量比为0.2～20，催化脱氨反应时间为4～36h，反应温度为40～120℃。4.如权利要求3所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤B催化脱氨过程中加入的催化剂为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种。5.如权利要求1所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤E中上层滤液蒸发浓缩方式有加热蒸发浓缩或过滤膜浓缩。6.如权利要求1所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤C氢氧化铝转化后固液分离产生的上清液、步骤E上层滤液蒸发浓缩产生的上清液以及步骤E催化剂结晶产生的上清液均收集至循环水池，用于步骤B中二次铝灰与溶剂水的混合。7.如权利要求1所述的二次铝灰无害化处置工艺，其特征在于，步骤F中混盐主要成分为氯化钾、氯化钠、氟化物。2CN111874931A说明书1/4页一种二次铝灰无害化处置工艺技术领域[0001]本发明属于有色冶金环保技术领域，涉及一种二次铝灰无害化处置工艺。背景技术[0002]二次铝灰是电解铝、铸造铝或其他铝行业在生产、使用和回收等过程中产生的含有金属铝和其他成分的固体物质。一般成份为金属铝、氧化铝、氮化铝、二氧化硅、氧化镁、氯化钾、氯化钠及其少量氟化物和氰化物等，遇水后氮化铝会水解产生氨气，氟化物和氰化物遇水溶解会污染水源，根据国家环保政令，将其定义为危险废弃物，因此铝灰无害化处置工程意义重大。[0003]目前，关于铝灰综合利用的报道，国内有不少专利技术，将其归类后，有代表性的如下：[0004]公开号为CN109678180A的发明专利公布了一种混合型二次铝灰综合回收利用的方法，首先对铝灰进行催化脱氨，在经固液分离得到滤液和固体料。固体料煅烧后转变为氧化铝，滤液经多次蒸发分别得到氟化钠、氟化钾及氯化钠、氯化钾。该工艺存在的问题是：选择氟化物作为催化剂引入的就是危废物质，且此两种氟化物溶解度受温度影响较小，靠蒸发来实现氟化物分离，回收效率低，二次蒸发得到的NaCl、KCl混合物氟化物含量易超标，存在成为二次危废的可能性。[0005]公开号为CN110482503A的发明专利公布了一种二次铝灰资源综合利用的方法，二次铝灰为原料制备氮化铝的方法，首先将二次铝灰高