CN108239704B - 一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，属于金属回收利用技术领域，资源化生产氧化铝的方法包括：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口投入高温煅烧炉中，经过高温煅烧炉加工；二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：湿磨稀释器进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨，然后再加入清水进行稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二送入反应釜中处理得到粗液；粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：粗液通过传送履带三进入低温搅拌器中对粗液进行搅拌得到精液，精液通过传送履带四送入高温焙烧炉中缓慢冷却发生水解，待晶体分解结束后，控制高温焙烧炉工作。本发明资源利用程度高，污染小，效率高，符合资源利用的要求。
Description
技术领域
本发明涉及金属回收利用技术领域，具体是涉及一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法。
背景技术
铝灰产生于所有铝发生熔融的生产工序，含铝量10％～80％不等，其中的铝约占铝生产使用过程中总损失量的1％-12％，主要分为两种：一种是一次铝灰，在电解原铝及铸造等不添加盐熔剂过程中产生浮渣，是一种主要成分为金属铝和铝氧化物的混合物，铝含量可达15％-70％；另一种是二次铝灰，经盐浴处理回收一次铝灰或铝合金精炼产生的NaCl、KCl、氟化物、氧化铝和铝的混合物，铝含量较一次铝灰低。
我国目前铝渣处理回收率低，能量消耗大和浪费大，如一种提取铝灰中铝和氯化物的方法(200810115443.X)、一种从铝灰中回收氧化铝和氯盐、氟盐的方法(201110324018.3)、一种铝灰处理与循环利用的方法(201310078058.3)、一种利用废铝灰生产铝电解槽用含氟β氧化铝的方法(200710179676.1)和铝灰回收装置(201110394868.0)等相关专利，因此应大力发展新技术和采用国外的先进技术、设备来改变这一落后状态，研究和开发综合有效加工处理工业铝渣、铝灰技术，对于提高企业的经济效益，保护生态环境具有很重要的现实意义和实用价值。为此，研制开发一种铝灰的资源化回收利用方法具有十分重要的意义。
不仅如此，采用落后工艺的小型铝灰渣加工厂往往对周围环境造成威胁和破环，具有燃料消耗大、劳动强度大和环境污染严重等缺点。因此现需要一种新型的铝灰渣加工资源利用的方法，来解决现有技术的不足，达到资源利用程度高，污染小，效率高等优点。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种资源利用程度高，污染小，效率高的再生铝铝灰渣资源化利用的方法。
本发明的技术方案为：一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述资源化生产方法包括以下步骤：
S1：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口投入高温煅烧炉中，投入所述高温煅烧炉内的铝灰渣与Na2CO3的质量比为2:1，高温煅烧炉内部隔绝氧气，并且工作时内部温度为520-550℃，每次工作时间为45min；经过高温煅烧炉加工后生成铝熔体、CO2气体、二次铝灰与Na2O，将铝熔体去除制成铝锭重复使用，CO2气体通过气体回收管被收集到CO2收集器中，冷却后的二次铝灰与Na2O经传送履带一送入湿磨稀释器中；
S2：二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：加入与湿磨稀释器内二次铝灰与Na2O质量比为1:2的清水后，湿磨稀释器进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨形成粒径为120-150μm粒径的矿浆，然后再加入清水进行稀释处理，直至内部生成的NaOH浓度为30％-40％后停止稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二送入反应釜中处理，所述反应釜内温度为200-250℃，气压为30-40个大气压，处理时间为0.5-1h后过滤掉赤色沉淀赤泥，得到粗液；当氢氧化钠浓度为30％-40％时，借助球磨形成固体粒径在300μm以下的悬浊液。随着粒径逐渐变小，铝土矿的比表面积大大增加，这有助于加快后续化学反应的速度。
S3：粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：所述粗液通过传送履带三进入低温搅拌器中，所述低温搅拌器工作后，温度由当前外界温度在5-10min逐渐升温至80-90℃，同时对粗液进行搅拌，转速为80-120r/min，处理结束后从所述低温搅拌器中倒出得到精液，通过缓慢加热溶液，促使水合铝硅酸钠沉淀下来，然后过滤除掉，这样一来，就只有NaAl(OH)4留在上清液中；所述精液通过传送履带四送入高温焙烧炉中缓慢冷却后NaAl(OH)4会发生水解，生成Al3，此时加入与高温焙烧炉内AlOH3质量比为500:1的纯Al2O3粉末，会析出白色的Al3固体，待晶体分解结束后，控制所述高温焙烧炉工作，高温焙烧炉工作温度为1000-1100℃，工作时间为1-2h，同时所述CO2收集器通过气体进入管向高温焙烧炉内通入过量CO2气体，工作结束后得到氧化铝、H2O气体与NaHCO3；高温焙烧炉顶端通过所述冷凝管与所述湿磨稀释器连接，生成的H2O气体经过冷凝管液化，所述湿磨稀释器内顶部设有液体喷头，所述喷头将冷凝管中的被液化的H2O气体喷入湿磨稀释器内；热的精液进入高温焙烧炉中，加水稀释同时逐渐冷却，NaAl(OH)4会发生水解，生成氢氧化铝，此时加入纯的Al2O3粉末，会析出白色的Al3固体，过滤掉生成的Al3后，剩余的浓度仍然较高的NaOH溶液会循环利用，用于处理另一批铝土矿，溶出Al3。已经生产出的Al3则在1000℃以上煅烧，可以分解成氧化铝。
进一步的，所述进料口安装于所述高温煅烧炉顶端左侧，所述气体回收管一端安装于高温煅烧炉顶部右侧，另一端与所述CO2收集器连接，CO2收集器通过所述气体进入管与高温焙烧炉右侧连接，高温煅烧炉右侧通过所述传送履带一与所述湿磨稀释器连接，湿磨稀释器通过所述传送履带二与所述反应釜连接，反应釜通过所述传送履带三与所述低温搅拌器连接，低温搅拌器通过传送履带四与高温焙烧炉连接，湿磨稀释器顶端通过所述冷凝管与高温焙烧炉顶端连接。通过CO2收集器收集反应中产生CO2气体与H2O气体，这些气体的收集可以为高温焙烧炉与湿磨稀释器所提供，有利于资源的利用回收。
进一步的，所述低温搅拌器包括：履带口、滤网、支架、电机控制器、电机、转轴、搅拌杆、加温保护器、电热元件、底座，所述履带口安装于低温搅拌器顶端左侧，所述滤网安装于低温搅拌器内顶部右侧，所述支架安装于低温搅拌器内，所述电机安装于支架中部，所述轴承安装于电机下方，所述电机控制器安装于电机左侧，所述搅拌杆共有两个，分别安装转轴的底端，并且与水平线的夹角为45°，所述底座安装于低温搅拌器底部，所述加热元件共有12个，均匀分布于底座内，所述加温保护器安装于底座右侧。
更进一步的，所述滤网上均匀分布有孔径为750-900目的小孔，所选小孔目数能保证水的通过同时，且能有效的阻隔铝灰渣的通过，效率高。
更进一步的，所述搅拌杆底部设有纱网；可以对粗液进行更高效率与更充分的搅拌，并且有助于沉淀集中于所述低温搅拌器底部，方便分离沉淀。
进一步的，所述高温煅烧炉工作温度为530℃，所述反应釜工作温度为220℃，所述高温焙烧炉工作温度为1040℃；该温度下可以提高效率并且减少所述装置工作时间。
进一步的，所述高温焙烧炉完成工作后生成的NaHCO3在50℃以上会分解为Na2CO3，将NaHCO3回收再加入所述高温煅烧炉中回收利用；有利于资源的利用回收。
进一步的，所述高温焙烧炉中CO2可以采用其他惰性气体进行替换，并且反应釜的温度和压力根据铝土矿的组成决定；对于含三水铝石较多的铝土矿，可在常压下，150℃进行反应，而铝土矿中含有的SiO2杂质则会和NaOH反应，生成同样溶于水的SiCO3，需要通过通过缓慢加热溶液，促使SiO2、Al2O3和NaOH生成方钠石结构的水合铝硅酸钠，沉淀下来.
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明设置了初次铝回收环节，可以有效的对铝灰渣进行中金属铝进行直接回收，增加的回收效率；
本发明收集了初次铝回收环节中生成的CO2气体，并且将收集的CO2气体合理运用到高温焙烧炉中，发生反应的方程式为：NaAl(OH)4+CO2→Al(OH)3+NaHCO3，在进行了资源回收的同时加快了Al(OH)3的生成效率；
本发明经过研究论证铝灰渣粒径大小和熔炼剂反应效率的不同，采用130-150μm能提升铝灰渣低温熔炼的效率和减少熔炼时间；
本发明收集了高温焙烧炉中的H2O气体，并且将收集的H2O气体合理回收到冷凝管中进行冷凝液化处理，然后辅助湿磨稀释器工作，进行了资源回收，减少能源消耗。
本发明收集了高温焙烧炉中NaHCO3，并且将收集的NaHCO3合理回收到高温煅烧炉中加热处理后还原成Na2CO3，在进行了资源回收的同时减少了原材料的消耗。
本发明的高温焙烧炉在工作结束后，过滤掉生成的氢氧化铝后，剩余的浓度仍然较高的氢氧化钠溶液会循环利用，循环利用的NaOH可以减少了原材料Na2CO3的消耗。
本发明采用了更简单的处理过程与方法，采用特定的装置对二次铝灰进行资源化回收，相比现有技术效率得到有效的提升，并且减少了原材料的消耗，降低了回收时的成本。
附图说明
图1是本发明的再生铝铝灰渣资源化利用方法。
图2是本发明的设备流水线。
图3是本发明的低温搅拌器设备结构图。
其中，1-进料口、2-高温煅烧炉、3-气体回收管、4-CO2收集器、5-气体进入管、6-高温焙烧炉、7-传送履带一、8-湿磨稀释器、9-冷凝管、10-传送履带二、11-反应釜、12-传送履带三、13-低温搅拌器、14-传送履带四、1301-履带口、1302-滤网、1303-支架、1304-电机执行器、1305-电机、1306-转轴、1307-搅拌杆、1308-加温保护器、1309-电热元件、1310-底座。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。
实施例1
一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，资源化生产方法包括以下步骤：
S1：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口1投入高温煅烧炉2中，投入高温煅烧炉2内的铝灰渣与Na2CO3的质量比为2:1，高温煅烧炉2内部隔绝氧气，并且工作时内部温度为520℃，每次工作时间为45min；经过高温煅烧炉2加工后生成铝熔体、CO2气体、二次铝灰与Na2O，将铝熔体去除制成铝锭重复使用，CO2气体通过气体回收管3被收集到CO2收集器4中，冷却后的二次铝灰与Na2O经传送履带一7送入湿磨稀释器8中；
S2：二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：加入与湿磨稀释器8内二次铝灰与Na2O质量比为1:2的清水后，湿磨稀释器8进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨形成粒径为120μm粒径的矿浆，然后再加入清水进行稀释处理，直至内部生成的NaOH浓度为30％后停止稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二10送入反应釜11中处理，反应釜11内温度为200℃，气压为30个大气压，处理时间为0.5h后过滤掉赤色沉淀赤泥，得到粗液；当氢氧化钠浓度为30％时，借助球磨形成固体粒径在300μm以下的悬浊液。随着粒径逐渐变小，铝土矿的比表面积大大增加，这有助于加快后续化学反应的速度。
S3：粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：粗液通过传送履带三12进入低温搅拌器13中，低温搅拌器13工作后，温度由当前外界温度在5min逐渐升温至80℃，同时对粗液进行搅拌，转速为80r/min，处理结束后从低温搅拌器13中倒出得到精液，通过缓慢加热溶液，促使水合铝硅酸钠沉淀下来，然后过滤除掉，这样一来，就只有NaAl(OH)4留在上清液中；精液通过传送履带四14送入高温焙烧炉6中缓慢冷却后NaAl(OH)4会发生水解，生成AlOH3，此时加入与高温焙烧炉6内AlOH3质量比为500:1的纯Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，待晶体分解结束后，控制高温焙烧炉6工作，高温焙烧炉6工作温度为1000℃，工作时间为1h，同时CO2收集器4通过气体进入管5向高温焙烧炉6内通入过量CO2气体，工作结束后得到氧化铝、H2O气体与NaHCO3；高温焙烧炉6顶端通过冷凝管9与湿磨稀释器8连接，生成的H2O气体经过冷凝管9液化，湿磨稀释器8内顶部设有液体喷头，喷头将冷凝管9中的被液化的H2O气体喷入湿磨稀释器8内；热的精液进入高温焙烧炉6中，加水稀释同时逐渐冷却，NaAl(OH)4会发生水解，生成氢氧化铝，此时加入纯的Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，过滤掉生成的AlOH3后，剩余的浓度仍然较高的NaOH溶液会循环利用，用于处理另一批铝土矿，溶出AlOH3。已经生产出的AlOH3则在1000℃以上煅烧，可以分解成氧化铝。
其中，进料口1安装于高温煅烧炉2顶端左侧，气体回收管3一端安装于高温煅烧炉2顶部右侧，另一端与CO2收集器4连接，CO2收集器4通过气体进入管5与高温焙烧炉6右侧连接，高温煅烧炉2右侧通过传送履带一7与湿磨稀释器8连接，湿磨稀释器8通过传送履带二10与反应釜11连接，反应釜11通过传送履带三12与低温搅拌器13连接，低温搅拌器13通过传送履带四14与高温焙烧炉6连接，湿磨稀释器8顶端通过冷凝管9与高温焙烧炉6顶端连接。通过CO2收集器4收集反应中产生CO2气体与H2O气体，这些气体的收集可以为高温焙烧炉6与湿磨稀释器8所提供，有利于资源的利用回收；低温搅拌器13包括：履带口1301、滤网1302、支架1303、电机控制器1304、电机1305、转轴1306、搅拌杆1307、加温保护器1308、电热元件1309、底座1310，履带口1301安装于低温搅拌器13顶端左侧，滤网1302安装于低温搅拌器13内顶部右侧，支架1303安装于低温搅拌器13内，电机1305安装于支架1303中部，轴承1306安装于电机1305下方，电机控制器1304安装于电机1305左侧，搅拌杆1307共有两个，分别安装转轴1306的底端，并且与水平线的夹角为45°，底座1310安装于低温搅拌器13底部，加热元件1309共有12个，均匀分布于底座1310内，加温保护器1308安装于底座1310右侧；滤网1302上均匀分布有孔径为750目的小孔，所选小孔目数能保证水的通过同时，且能有效的阻隔铝灰渣的通过，效率高；搅拌杆1307底部设有纱网；可以对粗液进行更高效率与更充分的搅拌，并且有助于沉淀集中于低温搅拌器13底部，方便分离沉淀；该温度下可以提高效率并且减少装置工作时间；高温焙烧炉6完成工作后生成的NaHCO3在50℃以上会分解为Na2CO3，将NaHCO3回收再加入高温煅烧炉2中回收利用；有利于资源的利用回收。
实施例2
一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，资源化生产方法包括以下步骤：
S1：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口1投入高温煅烧炉2中，投入高温煅烧炉2内的铝灰渣与Na2CO3的质量比为2:1，高温煅烧炉2内部隔绝氧气，并且工作时内部温度为530℃，每次工作时间为45min；经过高温煅烧炉2加工后生成铝熔体、CO2气体、二次铝灰与Na2O，将铝熔体去除制成铝锭重复使用，CO2气体通过气体回收管3被收集到CO2收集器4中，冷却后的二次铝灰与Na2O经传送履带一7送入湿磨稀释器8中；
S2：二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：加入与湿磨稀释器8内二次铝灰与Na2O质量比为1:2的清水后，湿磨稀释器8进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨形成粒径为130μm粒径的矿浆，然后再加入清水进行稀释处理，直至内部生成的NaOH浓度为35％后停止稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二10送入反应釜11中处理，反应釜11内温度为220℃，气压为35个大气压，处理时间为0.7h后过滤掉赤色沉淀赤泥，得到粗液；当氢氧化钠浓度为35％时，借助球磨形成固体粒径在300μm以下的悬浊液。随着粒径逐渐变小，铝土矿的比表面积大大增加，这有助于加快后续化学反应的速度。
S3：粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：粗液通过传送履带三12进入低温搅拌器13中，低温搅拌器13工作后，温度由当前外界温度在7min逐渐升温至84℃，同时对粗液进行搅拌，转速为100r/min，处理结束后从低温搅拌器13中倒出得到精液，通过缓慢加热溶液，促使水合铝硅酸钠沉淀下来，然后过滤除掉，这样一来，就只有NaAl(OH)4留在上清液中；精液通过传送履带四14送入高温焙烧炉6中缓慢冷却后NaAl(OH)4会发生水解，生成AlOH3，此时加入与高温焙烧炉6内AlOH3质量比为500:1的纯Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，待晶体分解结束后，控制高温焙烧炉6工作，高温焙烧炉6工作温度为1040℃，工作时间为1.5h，同时CO2收集器4通过气体进入管5向高温焙烧炉6内通入过量CO2气体，工作结束后得到氧化铝、H2O气体与NaHCO3；高温焙烧炉6顶端通过冷凝管9与湿磨稀释器8连接，生成的H2O气体经过冷凝管9液化，湿磨稀释器8内顶部设有液体喷头，喷头将冷凝管9中的被液化的H2O气体喷入湿磨稀释器8内；热的精液进入高温焙烧炉6中，加水稀释同时逐渐冷却，NaAl(OH)4会发生水解，生成氢氧化铝，此时加入纯的Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，过滤掉生成的AlOH3后，剩余的浓度仍然较高的NaOH溶液会循环利用，用于处理另一批铝土矿，溶出AlOH3。已经生产出的AlOH3则在1000℃以上煅烧，可以分解成氧化铝。
其中，进料口1安装于高温煅烧炉2顶端左侧，气体回收管3一端安装于高温煅烧炉2顶部右侧，另一端与CO2收集器4连接，CO2收集器4通过气体进入管5与高温焙烧炉6右侧连接，高温煅烧炉2右侧通过传送履带一7与湿磨稀释器8连接，湿磨稀释器8通过传送履带二10与反应釜11连接，反应釜11通过传送履带三12与低温搅拌器13连接，低温搅拌器13通过传送履带四14与高温焙烧炉6连接，湿磨稀释器8顶端通过冷凝管9与高温焙烧炉6顶端连接。通过CO2收集器4收集反应中产生CO2气体与H2O气体，这些气体的收集可以为高温焙烧炉6与湿磨稀释器8所提供，有利于资源的利用回收；低温搅拌器13包括：履带口1301、滤网1302、支架1303、电机控制器1304、电机1305、转轴1306、搅拌杆1307、加温保护器1308、电热元件1309、底座1310，履带口1301安装于低温搅拌器13顶端左侧，滤网1302安装于低温搅拌器13内顶部右侧，支架1303安装于低温搅拌器13内，电机1305安装于支架1303中部，轴承1306安装于电机1305下方，电机控制器1304安装于电机1305左侧，搅拌杆1307共有两个，分别安装转轴1306的底端，并且与水平线的夹角为45°，底座1310安装于低温搅拌器13底部，加热元件1309共有12个，均匀分布于底座1310内，加温保护器1308安装于底座1310右侧；滤网1302上均匀分布有孔径为820目的小孔，所选小孔目数能保证水的通过同时，且能有效的阻隔铝灰渣的通过，效率高；搅拌杆1307底部设有纱网；可以对粗液进行更高效率与更充分的搅拌，并且有助于沉淀集中于低温搅拌器13底部，方便分离沉淀；该温度下可以提高效率并且减少装置工作时间；高温焙烧炉6完成工作后生成的NaHCO3在50℃以上会分解为Na2CO3，将NaHCO3回收再加入高温煅烧炉2中回收利用；有利于资源的利用回收。
实施例3
一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，资源化生产方法包括以下步骤：
S1：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口1投入高温煅烧炉2中，投入高温煅烧炉2内的铝灰渣与Na2CO3的质量比为2:1，高温煅烧炉2内部隔绝氧气，并且工作时内部温度为550℃，每次工作时间为45min；经过高温煅烧炉2加工后生成铝熔体、CO2气体、二次铝灰与Na2O，将铝熔体去除制成铝锭重复使用，CO2气体通过气体回收管3被收集到CO2收集器4中，冷却后的二次铝灰与Na2O经传送履带一7送入湿磨稀释器8中；
S2：二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：加入与湿磨稀释器8内二次铝灰与Na2O质量比为1:2的清水后，湿磨稀释器8进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨形成粒径为150μm粒径的矿浆，然后再加入清水进行稀释处理，直至内部生成的NaOH浓度为40％后停止稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二10送入反应釜11中处理，反应釜11内温度为250℃，气压为40个大气压，处理时间为1h后过滤掉赤色沉淀赤泥，得到粗液；当氢氧化钠浓度为40％时，借助球磨形成固体粒径在300μm以下的悬浊液。随着粒径逐渐变小，铝土矿的比表面积大大增加，这有助于加快后续化学反应的速度。
S3：粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：粗液通过传送履带三12进入低温搅拌器13中，低温搅拌器13工作后，温度由当前外界温度在10min逐渐升温至90℃，同时对粗液进行搅拌，转速为120r/min，处理结束后从低温搅拌器13中倒出得到精液，通过缓慢加热溶液，促使水合铝硅酸钠沉淀下来，然后过滤除掉，这样一来，就只有NaAl(OH)4留在上清液中；精液通过传送履带四14送入高温焙烧炉6中缓慢冷却后NaAl(OH)4会发生水解，生成AlOH3，此时加入与高温焙烧炉6内AlOH3质量比为500:1的纯Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，待晶体分解结束后，控制高温焙烧炉6工作，高温焙烧炉6工作温度为1100℃，工作时间为2h，同时CO2收集器4通过气体进入管5向高温焙烧炉6内通入过量CO2气体，工作结束后得到氧化铝、H2O气体与NaHCO3；高温焙烧炉6顶端通过冷凝管9与湿磨稀释器8连接，生成的H2O气体经过冷凝管9液化，湿磨稀释器8内顶部设有液体喷头，喷头将冷凝管9中的被液化的H2O气体喷入湿磨稀释器8内；热的精液进入高温焙烧炉6中，加水稀释同时逐渐冷却，NaAl(OH)4会发生水解，生成氢氧化铝，此时加入纯的Al2O3粉末，会析出白色的AlOH3固体，过滤掉生成的AlOH3后，剩余的浓度仍然较高的NaOH溶液会循环利用，用于处理另一批铝土矿，溶出AlOH3。已经生产出的AlOH3则在1000℃以上煅烧，可以分解成氧化铝。
其中，进料口1安装于高温煅烧炉2顶端左侧，气体回收管3一端安装于高温煅烧炉2顶部右侧，另一端与CO2收集器4连接，CO2收集器4通过气体进入管5与高温焙烧炉6右侧连接，高温煅烧炉2右侧通过传送履带一7与湿磨稀释器8连接，湿磨稀释器8通过传送履带二10与反应釜11连接，反应釜11通过传送履带三12与低温搅拌器13连接，低温搅拌器13通过传送履带四14与高温焙烧炉6连接，湿磨稀释器8顶端通过冷凝管9与高温焙烧炉6顶端连接。通过CO2收集器4收集反应中产生CO2气体与H2O气体，这些气体的收集可以为高温焙烧炉6与湿磨稀释器8所提供，有利于资源的利用回收；低温搅拌器13包括：履带口1301、滤网1302、支架1303、电机控制器1304、电机1305、转轴1306、搅拌杆1307、加温保护器1308、电热元件1309、底座1310，履带口1301安装于低温搅拌器13顶端左侧，滤网1302安装于低温搅拌器13内顶部右侧，支架1303安装于低温搅拌器13内，电机1305安装于支架1303中部，轴承1306安装于电机1305下方，电机控制器1304安装于电机1305左侧，搅拌杆1307共有两个，分别安装转轴1306的底端，并且与水平线的夹角为45°，底座1310安装于低温搅拌器13底部，加热元件1309共有12个，均匀分布于底座1310内，加温保护器1308安装于底座1310右侧；滤网1302上均匀分布有孔径为900目的小孔，所选小孔目数能保证水的通过同时，且能有效的阻隔铝灰渣的通过，效率高；搅拌杆1307底部设有纱网；可以对粗液进行更高效率与更充分的搅拌，并且有助于沉淀集中于低温搅拌器13底部，方便分离沉淀；该温度下可以提高效率并且减少装置工作时间；高温焙烧炉6完成工作后生成的NaHCO3在50℃以上会分解为Na2CO3，将NaHCO3回收再加入高温煅烧炉2中回收利用；有利于资源的利用回收。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述的资源化生产方法包括以下步骤：
S1：铝灰渣的初次回收：将铝灰渣与Na2CO3同时经进料口(1)投入高温煅烧炉(2)中，投入所述高温煅烧炉(2)内的铝灰渣与Na2CO3的质量比为2:1，高温煅烧炉(2)内部隔绝氧气，并且工作时内部温度为520-550℃，每次工作时间为45min；经过高温煅烧炉(2)加工后生成铝熔体、CO2气体、二次铝灰与Na2O，将铝熔体去除制成铝锭重复使用，CO2气体通过气体回收管(3)被收集到CO2收集器(4)中，冷却后的二次铝灰与Na2O经传送履带一(7)送入湿磨稀释器(8)中；
S2：二次铝灰与Na2O的湿磨、稀释与过滤：加入与湿磨稀释器(8)内二次铝灰与Na2O质量比为1:2的清水后，湿磨稀释器(8)进行工作对内部的二次铝灰与Na2O进行湿磨形成粒径为120-150μm粒径的矿浆，然后再加入清水进行稀释处理，直至内部生成的NaOH浓度为30％-40％后停止稀释处理；随后将形成的悬浮液通过传送履带二(10)送入反应釜(11)中处理，所述反应釜(11)内温度为200-250℃，气压为30-40个大气压，处理时间为0.5-1h后过滤掉赤色沉淀赤泥，得到粗液；
S3：粗液的过滤、晶体分解与高温焙烧：所述粗液通过传送履带三(12)进入低温搅拌器(13)中，所述低温搅拌器(13)工作后，温度由当前外界温度在5-10min逐渐升温至80-90℃，同时对粗液进行搅拌，转速为80-120r/min，处理结束后从所述低温搅拌器(13)中倒出得到精液，所述精液通过传送履带四(14)送入高温焙烧炉(6)中缓慢冷却后NaAl(OH)4会发生水解，生成Al(OH)3，此时加入与高温焙烧炉(6)内Al(OH)3质量比为500:1的纯Al2O3粉末，会析出白色的Al(OH)3固体，待晶体分解结束后，控制所述高温焙烧炉(6)工作，高温焙烧炉(6)工作温度为1000-1100℃，工作时间为1-2h，同时所述CO2收集器(4)通过气体进入管(5)向高温焙烧炉(6)内通入过量CO2气体，工作结束后得到氧化铝、H2O气体与NaHCO3；高温焙烧炉(6)顶端通过冷凝管(9)与所述湿磨稀释器(8)连接，生成的H2O气体经过冷凝管(9)液化，所述湿磨稀释器(8)内顶部设有液体喷头，所述喷头将冷凝管(9)中的被液化的H2O气体喷入湿磨稀释器(8)内。
2.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述进料口(1)安装于所述高温煅烧炉(2)顶端左侧，所述气体回收管(3)一端安装于高温煅烧炉(2)顶部右侧，另一端与所述CO2收集器(4)连接，CO2收集器(4)通过所述气体进入管(5)与高温焙烧炉(6)右侧连接，高温煅烧炉(2)右侧通过所述传送履带一(7)与所述湿磨稀释器(8)连接，湿磨稀释器(8)通过所述传送履带二(10)与所述反应釜(11)连接，反应釜(11)通过所述传送履带三(12)与所述低温搅拌器(13)连接，低温搅拌器(13)通过传送履带四(14)与高温焙烧炉(6)连接，湿磨稀释器(8)顶端通过所述冷凝管(9)与高温焙烧炉(6)顶端连接。
3.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述低温搅拌器(13)包括：履带口(1301)、滤网(1302)、支架(1303)、电机控制器(1304)、电机(1305)、转轴(1306)、搅拌杆(1307)、加温保护器(1308)、电热元件(1309)、底座(1310)，所述履带口(1301)安装于低温搅拌器(13)顶端左侧，所述滤网(1302)安装于低温搅拌器(13)内顶部右侧，所述支架(1303)安装于低温搅拌器(13)内，所述电机(1305)安装于支架(1303)中部，所述轴承(1306)安装于电机(1305)下方，所述电机控制器(1304)安装于电机(1305)左侧，所述搅拌杆(1307)共有两个，分别安装转轴(1306)的底端，并且与水平线的夹角为45°，所述底座(1310)安装于低温搅拌器(13)底部，所述加热元件(1309)共有12个，均匀分布于底座(1310)内，所述加温保护器(1308)安装于底座(1310)右侧。
4.根据权利要求3所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述滤网(1302)上均匀分布有孔径为750-900目的小孔。
5.根据权利要求3所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述搅拌杆(1307)底部设有纱网。
6.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述高温煅烧炉(2)工作温度为530℃，所述反应釜(11)工作温度为220℃，所述高温焙烧炉(6)工作温度为1040℃。
7.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化生产氧化铝的方法，其特征在于，所述高温焙烧炉(6)完成工作后生成的NaHCO3在50℃以上会分解为Na2CO3，将NaHCO3回收再加入所述高温煅烧炉(2)中回收利用。
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