一种铝灰无害化回收处理方法与流程

1.本发明涉及固废无害化处理技术领域，尤其涉及一种铝灰无害化回收处理方法。


背景技术：

2.铝灰是铝电解过程中产生的一种漂浮于电解槽铝液上的浮渣，属于固体废弃物中的一种。铝灰主要分为一次铝灰(白灰)和二次铝灰(黑灰)。其中，一次铝灰是原生铝生产铝过程中产生的铝渣，主要成分为金属铝和铝氧化物，其中金属铝含量可达30-70％；二次铝灰是一次铝灰或其它废杂铝利用物理方法或化学方法提取金属铝后的残渣，其中的金属铝含量较低，成分相对复杂，主要包含少量的铝(10wt％以下)，盐熔剂，氧化物和氮化铝(15-30wt％)。《国家危险废物名录》中明确将一次铝灰和二次铝灰都列为危险废物。因此，铝灰的回收及利用对环境保护、资源的高效利用和经济可持续发展具有重要的意义。
3.然而，利用一般冶金方法很难对铝灰进行回收，所以铝灰只能被用作建材、净水剂等的生产原料，且使用效果不佳，不能提高建材的机械性能和净水剂的净水效果。并且，由于多数铝灰中含有氮化铝成分，其受潮或触水后会产生氨气，在生产场所中富集后不仅污染空气，还会造成密切接触者中毒，如不去除，会影响到铝灰的利用。因此，亟需一种新型的铝灰无害化回收处理方法来解决现有技术中存在的问题，实现铝灰的高效利用，同时确保处理过程污染较小，不会对环境和人体造成不良影响。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种绿色、高效的铝灰无害化回收处理方法，所述方法具体包括以下步骤：
5.(1)将铝灰、硅粉、氧化钙粉混合均匀，得到混合料；
6.(2)对步骤(1)中的混合料进行超细研磨，得到细粉料；
7.(3)将步骤(2)中的细粉与反应物料混合，得到混合物料；
8.(4)将反应室烧热，放入步骤(3)中的混合物料，加盖，充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
9.(5)待步骤(4)中的混合物料被点燃后，将容器温度升高，并加入氧化铝粉和碳粉混合物，充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
10.(6)将反应室温度升至1600℃，停止翻动，倒出混合物料至专用料斗，用水或空气冷却至室温，得到铝灰无害化处理产物。
11.进一步地，所述步骤(1)中混合料中al、si、ca的重量比为(7～10):(1～0.5):1。
12.进一步地，所述步骤(2)中细粉料的平均粒径为200-1000目。
13.进一步地，所述步骤(2)中的反应物料为油泥、垃圾焚烧飞灰、电镀污泥、锌渣、铬渣、白云石中的一种或几种。
14.进一步地，所述步骤(3)中细粉料的加入量为反应物料重量的6-15％。
15.进一步地，所述步骤(4)中容器温度为600℃-800℃，氧气流速为0-200ml/min，且
流速不为0。
16.进一步地，所述步骤(5)中容器温度为1000℃-1100℃。
17.进一步地，所述步骤(5)中氧化铝粉和碳粉的重量比为1:(3-6)，氧化铝粉和碳粉混合物的添加量为混合物料重量的0-8％，氧化铝粉和碳粉混合物的平均粒径为200-1000目。
18.进一步地，所述步骤(5)中氧气流速为500-1500ml/min。
19.本发明还提供了一种根据上述方法制备得到的铝灰无害化处理产物。
20.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
21.(1)本发明所述方法制备工艺简单、成本低，能够对铝灰进行高效处理；
22.(2)本发明所述方法不会产生对环境和人体造成不良影响的副产物，复合绿色化学的工艺要求；
23.(3)本发明所述方法能够以多种工业废弃物作为反应物料与含铝灰的细粉料进行反应，可以同时实现多种工业化废弃物的无害化处理，能够降低工业废弃物的处理成本，具有良好应用前景和较高的经济价值。
具体实施方式
24.本发明提供了一种铝灰无害化回收处理方法，所述方法具体包括以下步骤：
25.(1)将铝灰、硅粉、氧化钙粉混合均匀，得到混合料；
26.(2)对步骤(1)中的混合料进行超细研磨，得到细粉料；
27.(3)将步骤(2)中的细粉与反应物料混合，得到混合物料；
28.(4)将反应室烧热，放入步骤(3)中的混合物料，加盖，充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
29.(5)待步骤(4)中的混合物料被点燃后，将容器温度升高，并加入氧化铝粉和碳粉混合物，充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
30.(6)将反应室温度升至1600℃，停止翻动，倒出混合物料至专用料斗，用水或空气冷却至室温，得到铝灰无害化处理产物。
31.在一个实施例中，所述步骤(1)中混合料中al、si、ca的重量比为(7～10):(1～0.5):1。
32.在一个实施例中，所述步骤(2)中细粉料的平均粒径为200-1000目。
33.在一个实施例中，所述步骤(2)中的反应物料为油泥、垃圾焚烧飞灰、电镀污泥、锌渣、铬渣、白云石中的一种或几种。
34.在一个实施例中，所述步骤(3)中细粉料的加入量为反应物料重量的6-15％。
35.在一个实施例中，所述步骤(4)中容器温度为600℃-800℃，氧气流速为0-200ml/min，且流速不为0。
36.在一个实施例中，所述步骤(5)中容器温度为1000℃-1100℃。
37.在一个实施例中，所述步骤(5)中氧化铝粉和碳粉的重量比为1:(3-6)，氧化铝粉和碳粉混合物的添加量为混合物料重量的0-8％，氧化铝粉和碳粉混合物的平均粒径为200-1000目。
38.在一个实施例中，所述步骤(5)中氧气流速为500-1500ml/min。
39.本发明还提供了一种根据上述方法制备得到的铝灰无害化处理产物。
40.以下结合实施例对本发明进行进一步说明。
41.实施例1
42.一种铝灰无害化回收处理方法，所述方法具体包括以下步骤：
43.(1)将铝灰、硅粉、氧化钙粉按al、si、ca的重量比为7:1:1的比例混合均匀，得到混合料；
44.(2)对步骤(1)中的混合料进行超细研磨，得到平均粒径200目的细粉料；
45.(3)将步骤(2)中的细粉与油泥混合，得到混合物料，其中细粉料的加入量为反应物料重量的6％；
46.(4)将反应室烧热至600℃，放入步骤(3)中的混合物料，加盖，以100ml/min的速度充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
47.(5)待步骤(4)中的混合物料被点燃后，将容器温度升高至1000℃，并加入氧化铝粉和碳粉混合物，以500ml/min的速度充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀，其中氧化铝粉和碳粉的重量比1:3，氧化铝粉和碳粉混合物的添加量为混合物料重量的5％，平均粒径为200目；
48.(6)将反应室温度升至1600℃，停止翻动，倒出混合物料至专用料斗，用水或空气冷却至室温，得到铝灰无害化处理产物。
49.实施例2
50.一种铝灰无害化回收处理方法，所述方法具体包括以下步骤：
51.(1)将铝灰、硅粉、氧化钙粉按al、si、ca的重量比为10:0.5:1的比例混合均匀，得到混合料；
52.(2)对步骤(1)中的混合料进行超细研磨，得到平均粒径1000目的细粉料；
53.(3)将步骤(2)中的细粉与白云石混合，得到混合物料，其中细粉料的加入量为反应物料重量的15％；
54.(4)将反应室烧热至800℃，放入步骤(3)中的混合物料，加盖，以200ml/min的速度充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀；
55.(5)待步骤(4)中的混合物料被点燃后，将容器温度升高至1100℃，并加入氧化铝粉和碳粉混合物，以1500ml/min的速度充入氧气并不停翻动，使物料混合均匀，其中氧化铝粉和碳粉的重量比1:6，氧化铝粉和碳粉混合物的添加量为混合物料重量的8％，平均粒径为800目；
56.(6)将反应室温度升至1600℃，停止翻动，倒出混合物料至专用料斗，用水或空气冷却至室温，得到铝灰无害化处理产物
57.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。