二次铝灰无害化处置工艺及设备

　　铝灰，是电解铝或铝加工铸造过程中产生的工业废渣，一般可分为原生铝灰、二次铝灰。通常将原铝熔铸、废铝熔铸、熔体转移和净化过程中去除杂质产出的铝渣归为一次铝灰，其中金属铝含量较高，铝含量可达15~75%，通过各种方式分离回收金属铝产生的细铝灰称为二次铝灰。二次铝灰中金属铝含量约为 5~20%，氧化铝含量约为 20~50%，还含有氮化铝、氟化物、氯化物等，因此具有反应性和浸出毒性的危险特性。

　　二次铝灰无害化处置工艺流程：

　　(1) 二次铝灰的破碎和筛分

　　首先，二次铝灰经过除铁，通过自动输送机输送到破碎、研磨和筛分机的进料口，筛分出颗粒铝和细灰，颗粒铝自动输送到 10T 高温煅烧回转窑顶部的料仓中使用，颗粒铝则进入回转窑中回收金属铝。细灰进入铝灰无害化系统。

　　(2) 铝灰的无害化处理

　　CaO、二次铝灰和除尘器收集的粉末通过自动化设备输送到铝灰无害化系统的铝灰回转窑进行脱氮和固氟处理。

　　①脱氮反应

　　氮化铝氧化热分解理论分析

　　600-800℃间，铝灰出现了一个吸热峰主要是由于氮化铝氧化成氧化铝。此外，600-800℃区域的热流曲线呈明显的下降趋势，氮化铝氧化主要来源于该温度区域。在1100℃之后二次铝灰基本处于失重状态，此时氮化铝大部分已被氧化。

　　因此，实际生产时控制铝灰回转窑的温度(1000-1100℃)和空气流量等，使铝灰中的氮化铝(AlN)在高温条件下发生氧化反应，在设定氧含量及温度的工艺条件下使铝灰中的氮元素转化成氮气，其余氮元素转化为NOx。反应方程式如下：

　　②固氟

　　投入回转窑中的固氟剂CaO等使细铝灰中的可溶性氟元素发生固氟反应，转化为不溶性的氟化物。固氟后的无害化细铝灰倒转热灰进入密闭式灰斗，采用叉车将灰斗送入自动密闭倾翻机再倒入冷灰筒，降温后的无害化粉末作为混凝土路面砖、耐火材料的原料使用。

　　(3)无害化成品

　　经过上述处理工艺得到的成品，Al₂O₃含量70-75%，主要为α-Al₂O₃，该氧化铝与水、酸碱都不发生反应，是良好的建筑材料、耐火材料、净水剂的原料，可以直接效果给建筑行业和耐火材料行业。