一种二次铝灰球磨分选-低温焙烧-水洗浸出联合处置的方法技术

本发明专利技术公开了一种二次铝灰球磨分选

【技术实现步骤摘要】
一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法


[0001]本专利技术属于铝灰处理
涉及一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法。

技术介绍

[0002]二次铝灰是一种危险废弃物，具有极高的回收价值，但是由于缺乏低成本、规模化、相对成熟的处理工艺，就地填埋和堆积仍是当前二次铝灰的主要处置方法。就地填埋和堆积不仅造成二次铝灰中铝资源的浪费，同时还带来了严重的环境污染问题。因此，二次铝灰的无害化、减量化、资源化处理迫在眉睫，而二次铝灰中活性物质的脱除和转化成为铝灰无害化处理中一个至关重要的问题。
[0003]中国专利(申请号：202210492536.4)公开了一种二次铝灰弱碱性水洗无害化处理方法，添加碳酸盐催化剂，与水和二次铝灰共同煮沸，显著去除二次铝灰中的氮化铝。但该方法需要额外收集处理氨气，且无法保证氟化物的去除，仍存在环境风险。中国专利(申请号：202111623065.8)公开了一种二次铝灰脱氮除氟的处理方法，利用水浸高压脱氮，加入除氟剂进行脱氮除氟。但该方法需要反复加压
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泄压，操作复杂，难控。中国专利(申请号：202010970221.7)公开了一种二次铝灰无害化综合利用的处理方法及其制备方法，包括二次铝灰的研磨、水浸脱氨、滤渣焙烧、水洗除盐、加入脱氟剂联合脱氟、蒸发结晶等步骤，实现了各组分的高效分离和回收利用。但该方法流程复杂，成本高，不适合规模化应用。中国专利(申请号：202010970221.7)公开了一种二次铝灰无害化综合利用的处理方法，包括二次铝灰的研磨过筛，水浸脱氨，二次铝灰焙烧，实现了各组分的高效分离。但该方法需要高温焙烧，导致无机盐挥发，易造成设备腐蚀，增加成本。
[0004]现有技术湿法多通过酸浸法、碱熔法进行处理二次铝灰，目前大多停留在试验室阶段，因存在难分离、造价高、易产生二次危废等问题，不适用大规模无害化处理二次铝灰。且现有火法无害化处理技术多以实现二次铝灰活性物质转化为目的，但要实现AlN，Al，Al3C4等活性物质的完全转化需要高温，同时伴随着无机盐的挥发，造成设备腐蚀，成本增加。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，二次铝灰经干法球磨筛分后得到粗、中、细三种二次铝灰；
[0009]步骤2，将步骤1所得中粒径二次铝灰进行低温焙烧，细粒径二次铝灰掺杂电解铝电解质低温焙烧处置；
[0010]步骤3，步骤2处置后中粒径与细粒径二次铝灰与步骤1粗粒径二次铝灰共同经过
水洗，过滤，干燥，获得无机盐和无害化二次铝灰。
[0011]步骤1所述二次铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰。
[0012]步骤1所述干法球磨球磨时间控制0.5
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2h，球磨机转速控制200
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400r/min。
[0013]步骤1中利用振动筛将二次铝灰分为粗粒径、中粒径、细粒径三个粒径，粒径为大于0.5mm，0.2mm
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0.5mm、小于0.2mm。
[0014]其中Al主要存在于粗粒径二次铝灰中，氟化物主要存在于中粒径二次铝灰中，AlN、Al3C4和无机盐主要存在于细粒径二次铝灰中。
[0015]所述的步骤2中电解铝电解质由冰晶石、氟硅酸盐、氟化物盐类中的一种或多种组成。
[0016]步骤2中电解铝电解质由冰晶石(Na3AlF6)和其他盐类添加物(如AlF3、CaF2、MgF2和LiF)的一种或多种组成
[0017]所述的步骤2中焙烧条件中焙烧温度500
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900℃，优选800
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900℃、焙烧时间30
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150min，电解铝电解质添加量不超过10％。
[0018]步骤2的焙烧温度比较重要，800
‑
900℃之间，能够让脱氮率和盐回收率均达到90％以上。
[0019]所述的步骤2中焙烧条件中升温速率控制在10℃/min
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20℃/min。
[0020]所述的步骤3中将焙烧渣加入pH为6.5
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8.5的常温洗涤水中，洗去二次铝灰中可溶性盐，充分搅拌，过滤干燥后得到无机盐和无害化二次铝灰。
[0021]所述的步骤3中水洗液固比控制在3:1
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10:1，水洗温度控制在55
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95℃，转速控制在100
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400r/min，水洗时间控制在60
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180min。
[0022]所述的步骤3中获得的滤液，恒温90℃干燥12h获得无机盐。
[0023]本专利技术实现了二次铝灰中AlN，Al，Al3C4等活性物质的低温完全转化和批量处置，同时回收了无机盐。从根本上解决了二次铝灰中氮化铝、碳化铝和无机盐等活性物质带来的安全风险，同时实现了二次铝灰资源化。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的工艺流程图。
[0025]图2为本专利技术二次铝灰XRD图。
[0026]图3为本专利技术不同粒径二次铝灰风险图((a)不同粒径下AlN的含量；(b)二次铝灰的腐蚀性鉴定；(c)二次铝灰的浸出毒性鉴定；(d)二次铝灰的反应性鉴定)。
[0027]图4为本专利技术二次铝灰处理前后实物对比图，其中左侧为处理前、右侧为处理后。
[0028]图5为本专利技术二次铝灰细粒径加电解铝电解质反应的原理图。
具体实施方式
[0029]以我国某再生资源循环利用企业产生的二次铝灰为例。
[0030]实施例1
[0031]利用孔径0.2mm，0.5mm的筛网将二次铝灰进行筛分，得到粒径小于0.2mm、0.2
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0.5mm和大于0.5mm的三种粒径二次铝灰。在700℃，焙烧时间100min条件下，中粒径二次铝灰直接焙烧，细粒径二次铝灰与3％电解铝电解质(Na3AlF6：NaF：CaF2为1：1：4)共焙烧，焙烧后三种粒径二次铝灰在85℃，液固比7:1，300rpm水洗浸出150min，过滤，滤液恒温90℃干燥12h获得无机盐，二次铝灰脱氮率为63.54％，盐回收率为93.78％。
[0032]实施例2
[0033]利用孔径0.2mm，0.5mm的筛网将二次铝灰进行筛分，得到粒径小于0.2mm、0.2
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0.5mm和大于0.5mm的三种粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，二次铝灰经干法球磨筛分后得到粗、中、细三种二次铝灰；步骤2，将步骤1所得中粒径二次铝灰进行低温焙烧，细粒径二次铝灰掺杂电解铝电解质低温焙烧处置；步骤3，步骤2处置后中粒径与细粒径二次铝灰与步骤1粗粒径二次铝灰共同经过水洗，过滤，干燥，获得无机盐和无害化二次铝灰。2.根据权利要求1所述的一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，其特征在于，步骤1所述二次铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰。3.根据权利要求1所述的一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，其特征在于，步骤1所述干法球磨球磨时间控制0.5
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2h，球磨机转速控制200
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400r/min。4.根据权利要求1或2或3所述的一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，其特征在于，步骤1中利用振动筛将二次铝灰分为粗粒径、中粒径、细粒径三个粒径，粒径为大于0.5mm，0.2mm
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0.5mm、小于0.2mm。5.根据权利要求1所述的一种二次铝灰球磨分选
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低温焙烧
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水洗浸出联合处置的方法，其特征在于，所述的步骤2中电解铝电解质由冰晶石和其他盐类添加物的一种或多种组成。6.根据权利要求1或5所述的一种二次铝灰球磨分选<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭朝晖，谢慧民，张阳林，徐锐，李天爽，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：