CN101913634A - 废铝灰资源化利用的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法是在废铝灰中加入破碎后的石灰石和催化剂，将其三种物料进行充分的均化混合，充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉内进行催化焙烧，焙烧后将得到的产物磨碎或冷却后磨碎，磨碎后得到产品铝酸钙粉。本发明处理方法操作过程简单，不会造成新的环境污染，符合产业发展的政策。在对废铝灰进行资源化处理的同时，既减少了废铝灰造成的环境污染、改善周边地区的环境治理，又为废弃物—废铝灰的资源化利用开辟了一种合理有效的途径。因而，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金技术领域废弃物的资源化利用方法，特别是涉及一种废铝灰资源化利用的处理方法。
背景技术
废铝灰是电解铝厂的废弃物以及各种铝材加工行业产生的废弃物，再次经过铝的回收作业所剩余的二次工业废弃物。这种废弃物含有一定量的含铝化合物，其成分和结构均较为复杂，采用通常的酸溶或碱溶的工艺方法很难回收其中所含的铝；而且该废铝灰质轻粒细，容易在空气中产生飘尘，造成周边地区的空气污染和环境破坏。而目前，对其废铝灰的处理方法大都采用堆积或掩埋的方式，这样以来，会再次造成环境污染，不利于环境保护。
随着社会和经济的发展，对铝的需求日益增加，由此产生的废弃物—废铝灰也日益增加，致使周边地区的环境保护问题日益突出。为此，对于废铝灰的有效处理越来越受到重视。
因此，对废铝灰进行资源化处理，并利用其生产有价产品的研究越来越受到重视。这样以来，既可使废铝灰得到有效的资源化合理利用，又能解决废铝灰的环境污染和环境治理的难题，对于社会的经济发展以及资源的充分有效利用具有相当大的促进作用。
目前，关于废铝灰的资源化利用方面的文献报道也有不少。例如：1、申请号为200410052548.7、发明名称为“用废铝灰生产氧化铝的方法”，该方法是将废铝灰筛选，磁选除铁，脱水至铝灰含水分＜15%，在脱水后的铝灰中加入碳酸钠溶液搅拌，铝灰浆料烧结，熟料冷却，对冷却后的熟料加水研磨成熟料浆液，加温浸出铝酸钠粗溶液，压滤得到铝酸钠精液，通入二氧化碳气体进行析晶，由离心机作液固分离得到晶体氢氧化铝，将晶体氢氧化铝进行高温焙烧成为氧化铝产品。2、申请号200710171242.7、发明名称为“利用废铝灰生产铝酸钙的方法”，该发明采用废铝灰和氧化钙为原料，添加还原剂焦炭和沉淀剂铁屑，在电弧炉中进行高温熔炼，将熔炼完成后得到的铝酸钙倒出冷却，粉碎分选，即可用作炼钢脱硫剂。3、申请号为200810042778.3、发明名称为“利用废铝灰生产六铝酸钙的方法”，该发明采用废铝灰和氧化钙为原材料，添加还原剂和沉淀剂，混合均匀，在电弧炉中进行熔炼，得到六铝酸钙，将熔炼完成的六铝酸钙倒出冷却，破粉碎，分选。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种废铝灰资源化利用的处理方法。本发明技术方案利用大量低廉的废弃物—废铝灰，提供了一种由废铝灰生产铝酸钙粉的新方法，为聚合氯化铝净水剂和氢氧化铝产品的生产开辟了新的原料来源。本发明处理方法使其废弃物达到零排放、使废铝灰资源得到最有效的利用。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种废铝灰资源化利用的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
a、在废铝灰中加入破碎后的石灰石和催化剂，将其三种物料进行充分的均化混合，所述废铝灰、石灰石和催化剂三者之间的重量配比为1：0.8～1：0.2；
b、将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉内进行催化焙烧，在1200～1300℃的温度条件下焙烧1～1.5小时；
c、将步骤b焙烧后得到的产物磨碎或冷却后磨碎，磨碎后得到产品铝酸钙粉。
根据上述的废铝灰资源化利用的处理方法，步骤a中所述废铝灰中氧化铝所占的重量百分含量≥70%；所述石灰石中氧化钙所占的重量百分含量≥50%。
根据上述的废铝灰资源化利用的处理方法，步骤a中所述石灰石破碎后的粒度为100～200目；所述催化剂为碳酸钠或硫酸钠。
根据上述的废铝灰资源化利用的处理方法，步骤b中所述焙烧反应炉采用回转窑焙烧炉。
根据上述的废铝灰资源化利用的处理方法，步骤c中所述磨碎后产物铝酸钙粉的粒度为100～200目。
根据上述的废铝灰资源化利用的处理方法，步骤c中所得产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量≥50%，氧化钙的重量百分含量为29～33%。
本发明的积极有益效果：
1、本发明处理方法操作过程简单，不会造成新的环境污染，符合产业发展的政策。在对废铝灰进行资源化处理的同时，既减少了废铝灰造成的环境污染、改善周边地区的环境治理，又为废弃物—废铝灰的资源化利用开辟了一种合理有效的途径。因而，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
2、本发明处理方法与原有铝酸钙粉生产方法相比，本发明采用催化焙烧的处理方法生产铝酸钙粉，用废弃物—废铝灰代替铝矾土作为生产原料，而且废铝灰也无需像铝矾土那样粉碎和磨矿，既大大降低了生产成本，又节约了宝贵的高品位铝矾土的资源消耗。
3、本发明采用催化焙烧处理方法生产铝酸钙粉，与原有焙烧温度1350℃相比，降低了焙烧温度，由此可降低生产过程中的消耗，与传统铝酸钙粉的生产工艺相比较，将节约煤耗20%左右，符合国家节能减排的要求。
4、本发明采用当地价格低廉的废铝灰，催化焙烧成合格的铝酸钙粉，其铝酸钙粉中氧化铝的一次性酸、碱溶出率均在80%左右，可以将其用来生产净水剂聚合氯化铝和氢氧化铝产品。
5、本发明废铝灰资源化利用的处理方法大大改善了环境治理，并且环境污染小，部分料液实现了自循环，焙烧温度低、能耗低，其生产成本也大大降低。
6、本发明采用大量低廉的废铝灰为原材料，生产出合格的铝酸钙粉产品，从而为聚合氯化铝净水剂和氢氧化铝产品的生产开辟了新的原料来源，为废铝灰的综合利用提供了一种最经济合理、废弃物零排放的环境友好处理方法，从而使废铝灰资源得到了有效的利用。
四、具体实施方式：
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例1：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法的详细步骤如下：
a、在废铝灰中加入破碎后的石灰石和催化剂碳酸钠，将其三种物料进行充分的均化混合，所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：1：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为70%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为52.6%，破碎后石灰石的粒度为160目；
b、将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即采用回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1200℃的温度条件下焙烧1.5小时；
c、将步骤b焙烧后得到的产物进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果：产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为50%，氧化钙的重量百分含量为31.2%。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：0.9：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为72.4%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为51.6%，破碎后石灰石的粒度为130目；
步骤b：将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1250℃的温度条件下焙烧1小时；
步骤c：将步骤b焙烧后得到的产物冷却后进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果：产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为52%，氧化钙的重量百分含量为30.6%。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：0.8：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为74%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为50%，破碎后石灰石的粒度为200目；
步骤b：将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1300℃的温度条件下焙烧1小时；
步骤c：将步骤b焙烧后得到的产物冷却后进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果：产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为53.2%，氧化钙的重量百分含量为29%。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：0.85：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为74.3%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为50.3%，破碎后石灰石的粒度为100目；
步骤b：将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1240℃的温度条件下焙烧1.5小时；
步骤c：将步骤b焙烧后得到的产物冷却后进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果：产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为53%，氧化钙的重量百分含量为29.4%。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：0.95：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为72.6%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为52.6%，破碎后石灰石的粒度为160目；
步骤b：将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1220℃的温度条件下焙烧1.5小时；
步骤c：将步骤b焙烧后得到的产物冷却后进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果：产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为51.6%，氧化钙的重量百分含量为31.4%。
实施例6：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：所述废铝灰、石灰石和碳酸钠三者之间的重量配比为1：0.98：0.2；废铝灰中氧化铝的重量百分含量为72.6%，石灰石中氧化钙所占的重量百分含量为50%，破碎后石灰石的粒度为160目；
步骤b：将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉（即回转窑焙烧炉）内进行催化焙烧，在1260℃的温度条件下焙烧1小时；
步骤c：将步骤b焙烧后得到的产物进行磨碎，磨碎后得到粒度为100～200目的产品铝酸钙粉。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果:产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为51.4 %，氧化钙的重量百分含量为29.6%。
实施例7：与实施例1基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：采用的催化剂为硫酸钠，所述废铝灰、石灰石和硫酸钠三者之间的重量配比为1：1：0.2。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果:产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为51.1 %，氧化钙的重量百分含量为29.2%。
实施例8：与实施例2基本相同，不同之处在于：
一种废铝灰资源化利用的处理方法，该处理方法与实施例1不同之处在于：
步骤a：采用的催化剂为硫酸钠，所述废铝灰、石灰石和硫酸钠三者之间的重量配比为1：0.9：0.2。
对产品铝酸钙粉的分析检测结果:产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量为51.6 %，氧化钙的重量百分含量为29.4%。
Claims (6)
1.一种废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
a、在废铝灰中加入破碎后的石灰石和催化剂，将其三种物料进行充分的均化混合，所述废铝灰、石灰石和催化剂三者之间的重量配比为1：0.8～1：0.2；
b、将步骤a充分均化混合后的物料置于焙烧反应炉内进行催化焙烧，在1200～1300℃的温度条件下焙烧1～1.5小时；
c、将步骤b焙烧后得到的产物磨碎或冷却后磨碎，磨碎后得到产品铝酸钙粉。
2.根据权利要求1所述的废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于：步骤a中所述废铝灰中氧化铝所占的重量百分含量≥70%；所述石灰石中氧化钙所占的重量百分含量≥50%。
3.根据权利要求1所述的废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于：步骤a中所述石灰石破碎后的粒度为100～200目；所述催化剂为碳酸钠或硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于：步骤b中所述焙烧反应炉采用回转窑焙烧炉。
5.根据权利要求1所述的废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于：步骤c中所述磨碎后产物铝酸钙粉的粒度为100～200目。
6.根据权利要求1所述的废铝灰资源化利用的处理方法，其特征在于：步骤c中所得产品铝酸钙粉中氧化铝的重量百分含量≥50%，氧化钙的重量百分含量为29～33%。
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