CN108394921B - 一种再生铝铝灰渣资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,属于金属回收利用技术领域,所述方法包括:(1)铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣、清洗剂和水投入清洗装置,清洗后进入脱水烘干设备,在离心滚筒和加热页板的共同作用下,对铝灰渣进行处理;(2)铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机,得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,再经过干式球磨机对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理;(3)铝灰渣的熔炼:将处理后的铝灰渣投入低温熔炼炉中,同时加入熔炼剂,在炉内进行低温熔炼,经处理后,将氢氧化铝投入高温煅烧炉得到氧化铝。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,具体是涉及一种再生铝铝灰渣资源化利用方法。
背景技术
铝灰渣是铝工业中一种重要的废弃物,其中铝含量可达到10-80%。由于铝灰渣成分复杂,其中的氧化铝属于难溶于酸碱的AL2O3,利用一般的冶金方法难以回收,所以铝灰渣通常被用作筑路材料、净水剂等的生产原料。这无形中浪费了其中的铝资源。回收铝灰渣中的铝资源能降低成本、保护环境、节约能源和提高资源利用率,有着巨大的经济和社会效应。
铝灰渣中的有毒金属元素(Se、As、Ba、Cd、Cr、Pb等)进入土壤和地下水系统会造成重金属污染等;盐饼中的盐分聚集在土壤中会导致盐碱化;接触水后会产生氨气、氢气和甲烷,容易引起火灾;其中的砷和砷化铝等杂质与水反应后产生的砷化氢气体在生产场所中富集后不仅污染空气,还会造成密切接触者的急性砷化氢中毒,工厂中的铝灰渣往往含有工业油污等,如果不做去除,会影响到铝灰渣的利用。
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,效率高等效果。
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:一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,所述的方法包括以下步骤:
S1:铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣投入到清洗装置中,在所述清洗装置同时加入清洗剂和水,所述清洗剂、铝灰渣和水的投入质量比为2:43:(800-1000),该配比区间清洗剂发挥效果最优,所述清洗剂由十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂组成,十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂之间的质量比为1.7:3:2.3;铝灰渣经过清洗装置去除工业油污后,并有效聚集投入清洗装置的铝灰渣;经过清洗后的铝灰渣进入脱水烘干设备,所述脱水烘干设备包括加热页板和离心滚筒,通过所述离心滚筒进行离心,转速为6000-8000r/min,在该转速下,装置的离心和烘干作用达到最优区间,通过加热页板进行加热,在离心滚筒和加热页板的共同作用下,对铝灰渣进行脱水烘干,所述脱水烘干设备的顶部设有气体回收装置,通过所述气体回收装置收集脱水烘干设备产生的气体;
S2:铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机,所述筛选机先通过磁选去除含铁的成分,可以有效去除氧化铁等含铁成分物质,再根据各成分比重的不同对铝灰渣进行二次筛选,经过所述筛选机的处理后可得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,通过二级筛选可以将氧化硅、氧化镁、氧化钙等物质进行粗筛分出来,避免过多沉积到下一环节影响铝灰渣的回收,再经过干式球磨机对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理,通过所述干式球磨机磨碎处理0.5-1h后,得到粒径为130-150μm的铝灰渣,该范围的粒径大小在低温熔炼下的效果优于其他粒径大小的铝灰渣,能加快反应时间,提高反应效率;
S3:铝灰渣的熔炼:将粒径为130-150μm的铝灰渣投入低温熔炼炉中,同时加入熔炼剂,所述熔炼剂和铝灰渣的质量比为0.9:1,所述熔炼剂由H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,该熔炼剂配比能有效的提高反应效率,使得反应时间短,效率高,所述低温熔炼炉在熔炼时为无氧环境,需要保证炉内气压为100-120kPa,然后在炉内进行低温熔炼,温度控制在380-570度下熔炼1.5-2h,所述低温熔炼炉顶部也设有气体回收装置,并通过所述气体回收装置收集低温熔炼炉产生的气体,熔炼完成后,得到熔炼产物,将所述熔炼产物用纯水浸出2次,使熔炼产物充分进入浸出液中,将得到的浸出液通过滤网过滤杂质后,加入晶种进行晶种分解,得到纯度为99.93%的氢氧化铝,再将氢氧化铝投入高温煅烧炉,在950-1200度下进行高温煅烧得到氧化铝。
进一步的,所述清洗装置、脱水烘干设备、筛选机、干式球磨机、低温熔炼炉之间通过传送履带进行连接,所述的两个气体回收装置分别通过管道连接到低温熔炼炉和高温熔炼炉的燃烧室。通过气体回收装置收集反应中产生的氨气、氢气、甲烷等气体,这些气体的收集可以为低温熔炼炉和高温熔炼炉提供部分燃料,有利于资源的利用回收。
更进一步的,所述气体回收装置包括集水槽、冷板、过滤网和吸气扇,所述吸气扇、过滤网、冷板和集水槽从上到下依次设在所述气体回收装置的接口处,所述集水槽设于气体回收装置内侧两端,且两端外侧设有出水口,所述冷板设于气体回收装置内部中间,且左右侧向下倾斜30度。在熔炼过程中,肯定有水蒸气的产生,加入集水槽和冷板可以有效的收集,并有效的阻隔水蒸气进入气体管道中。
进一步的,所述脱水烘干设备呈圆筒形,所述脱水烘干设备设有内壁和外壁,所述内壁和外壁留有间隙,所述离心滚筒设在所述脱水烘干设备的中轴线上,所述离心滚筒和脱水烘干设备之间的空腔中设有多个加热页板,优选为6个加热页板,所述加热页板焊接于离心滚筒和脱水烘干设备的内壁,加热烘干和搭配离心滚筒的作用下可以使加热烘干的时间更快速高效,提高效率。
更进一步的,所述离心滚筒的桶面均匀分布有孔径为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。
进一步的,所述熔炼剂是将NaOH研细后,加水使NaOH与NaNO3形成浓溶液,再缓缓加入MnO2和CoO形成的熔炼剂。
进一步的,所述滤网孔径为280目,所选孔径目数能有效的阻隔杂质,过滤效果好。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明在清洗环节中加入清洗剂,该清洗剂的配比能有效的去除在工业生产中附带的工业油污等,而且该清洗剂能有效聚集铝灰渣聚集,便于进行下一环节,提高清洗效率;
(2)本发明在脱水烘干中采用离心和加热烘干的方式,相比较传统的加热烘干,能有效的减少脱水烘干中的时间,效率更高,时间更短;
(3)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;
(4)本发明熔炼剂选择H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,在H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,该熔炼剂配比能有效的提高反应效率,使得反应时间短,效率高。
(5)本发明通过气体回收装置将脱水烘干设备和低温熔炼炉中产生的可燃气体进行有效回收,并利用到低温熔炼炉和高温煅烧炉,能有效的节约资源,资源利用程度更高。
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是本发明的脱水烘干设备结构图。
图4是本发明的气体收集装置结构图。
其中,1-清洗装置、2-脱水烘干设备、21-离心滚筒、22-加热页板、23-外壁、24-内壁、3-筛选机、4-干式球磨机、5-低温熔炼炉、6-高温煅烧炉、7-气体收集装置、71-吸气扇、72-过滤网、73-冷板、74-集水槽、741-出水口、8-燃烧室、9-传送履带、10-管道。
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
一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,包括以下步骤:
S1:铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣投入到清洗装置1中,在清洗装置1同时加入清洗剂和水,清洗剂、铝灰渣和水的投入质量比为2:43:800,该配比清洗剂清洗效率为99.4%,清洗剂残留率为0.4%,清洗剂由十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂组成,十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂之间的质量比为1.7:3:2.3;铝灰渣经过清洗装置1去除工业油污后,并有效聚集投入清洗装置1的铝灰渣;经过清洗后的铝灰渣进入脱水烘干设备2,脱水烘干设备2包括加热页板22和离心滚筒21,通过离心滚筒21进行离心,转速为6000r/min,在该转速下,离心滚筒21的脱水效率为96.2%,通过加热页板22进行加热,在离心滚筒21和加热页板22的共同作用下,对铝灰渣进行脱水烘干,脱水烘干的效率为99.3%,脱水烘干设备2的顶部设有气体回收装置7,通过气体回收装置7收集脱水烘干设备2产生的气体;
S2:铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机3,筛选机3先通过磁选去除含铁的成分,可以有效去除氧化铁等含铁成分物质,去除效率为98.7%,再根据各成分比重的不同对铝灰渣进行二次筛选,经过筛选机3的处理后可得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,通过二级筛选可以将氧化硅、氧化镁、氧化钙等物质进行粗筛分出来,避免过多沉积到下一环节影响铝灰渣的回收,再经过干式球磨机4对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理,通过干式球磨机4磨碎处理0.5h后,得到粒径为150μm的铝灰渣,该粒径大小在低温熔炼下的效果优于其他范围粒径大小的铝灰渣,能加快反应时间,提高反应效率;
S3:铝灰渣的熔炼:将粒径为150μm的铝灰渣投入低温熔炼炉5中,同时加入熔炼剂,熔炼剂和铝灰渣的质量比为0.9:1,熔炼剂由H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,熔炼剂是将NaOH研细后,加水使NaOH与NaNO3的形成浓溶液,再缓缓加入MnO2和CoO形成的熔炼剂。低温熔炼炉5在熔炼时为无氧环境,需要保证炉内气压为100kPa,然后在炉内进行低温熔炼,温度控制在380度下熔炼1.5h,能有效提高低温熔炼炉5反应效率,提高率为23%,反应时间缩短1h,效率更高,低温熔炼炉5顶部也设有气体回收装置7,并通过气体回收装置7收集低温熔炼炉5产生的气体,熔炼完成后,得到熔炼产物,将熔炼产物用纯水浸出2次,使熔炼产物充分进入浸出液中,能有效提高浸出效率7%,将得到的浸出液通过滤网过滤杂质后,滤网孔径为280目,所选孔径目数能有效的阻隔杂质,过滤效果好。加入晶种进行晶种分解,得到纯度为99.93%的氢氧化铝,再将氢氧化铝投入高温煅烧炉6,在950度下进行高温煅烧得到氧化铝。
清洗装置1、脱水烘干设备2、筛选机3、干式球磨机4、低温熔炼炉5之间通过传送履带9进行连接,脱水烘干设备2呈圆筒形,脱水烘干设备2设有内壁24和外壁23,内壁24和外壁23留有间隙,离心滚筒21设在所述脱水烘干设备2的中轴线上,离心滚筒21的桶面均匀分布有孔径为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。离心滚筒21和脱水烘干设备2的空腔中设有多个加热页板22,优选为6个加热页板22,加热页板22焊接于离心滚筒21和脱水烘干设备2的内壁24,加热烘干和搭配离心滚筒21的作用下可以使加热烘干的时间更快速高效,提高效率。两个气体回收装置7分别通过管道10连接到低温熔炼炉5和高温熔炼炉6的燃烧室8。通过气体回收装置7收集反应中产生的氨气、氢气、甲烷等气体,这些气体的收集可以为低温熔炼炉5和高温熔炼炉6提供部分燃料,有利于资源的利用回收。气体回收装置7包括集水槽74、冷板73、过滤网72和吸气扇71,吸气扇71、过滤网72、冷板73和集水槽74从上到下依次设在所述气体回收装置7的接口处,集水槽74设于气体回收装置7内侧两端,且两端外侧设有出水口741,冷板73设于气体回收装置7内侧中间,且左右侧向下倾斜30度。在熔炼过程中,肯定有水蒸气的产生,加入集水槽74和冷板73可以有效的收集,并有效的阻隔水蒸气进入管道10中。
实施例2
一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,包括以下步骤:
S1:铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣投入到清洗装置1中,在清洗装置1同时加入清洗剂和水,清洗剂、铝灰渣和水的投入质量比为2:43:900,该配比清洗剂发挥效果为99.2%,清洗剂残留率为0.3%,清洗剂由十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂组成,十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂之间的质量比为1.7:3:2.3;铝灰渣经过清洗装置1去除工业油污后,并有效聚集投入清洗装置1的铝灰渣;经过清洗后的铝灰渣进入脱水烘干设备2,脱水烘干设备2包括加热页板22和离心滚筒21,通过离心滚筒21进行离心,转速为7000r/min,在该转速下,离心滚筒21的脱水效率为97.9%,通过加热页板22进行加热,在离心滚筒21和加热页板22的共同作用下,对铝灰渣进行脱水烘干,脱水烘干的效率为99.5%,脱水烘干设备2的顶部设有气体回收装置7,通过气体回收装置7收集脱水烘干设备2产生的气体;
S2:铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机3,筛选机3先通过磁选去除含铁的成分,可以有效去除氧化铁等含铁成分物质,去除效率为98.7%,再根据各成分比重的不同对铝灰渣进行二次筛选,经过筛选机3的处理后可得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,通过二级筛选可以将氧化硅、氧化镁、氧化钙等物质进行粗筛分出来,避免过多沉积到下一环节影响铝灰渣的回收,再经过干式球磨机4对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理,通过干式球磨机4磨碎处理0.8h后,得到粒径为140μm的铝灰渣,该粒径大小在低温熔炼下的效果优于其他范围粒径大小的铝灰渣,能加快反应时间,提高反应效率;
S3:铝灰渣的熔炼:将粒径为140μm的铝灰渣投入低温熔炼炉5中,同时加入熔炼剂,熔炼剂和铝灰渣的质量比为0.9:1,熔炼剂由H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,熔炼剂是将NaOH研细后,加水使NaOH与NaNO3形成浓溶液,再缓缓加入MnO2和CoO形成的熔炼剂。低温熔炼炉5在熔炼时为无氧环境,需要保证炉内气压为110kPa,然后在炉内进行低温熔炼,温度控制在460度下熔炼1.8h,能有效提高低温熔炼炉5反应效率,提高率为26%,反应时间缩短1h,效率更高,低温熔炼炉5顶部也设有气体回收装置7,并通过气体回收装置7收集低温熔炼炉5产生的气体,熔炼完成后,得到熔炼产物,将熔炼产物用纯水浸出3次,使熔炼产物充分进入浸出液中,能有效提高浸出效率13%,将得到的浸出液通过滤网过滤杂质后,滤网孔径为280目,所选孔径目数能有效的阻隔杂质,过滤效果好。加入晶种进行晶种分解,得到纯度为99.93%的氢氧化铝,再将氢氧化铝投入高温煅烧炉6,在1180度下进行高温煅烧得到氧化铝。
清洗装置1、脱水烘干设备2、筛选机3、干式球磨机4、低温熔炼炉5之间通过传送履带9进行连接,脱水烘干设备2呈圆筒形,脱水烘干设备2设有内壁24和外壁23,内壁24和外壁23留有间隙,离心滚筒21设在脱水烘干设备2的中轴线上,离心滚筒21的桶面均匀分布有孔径为830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。离心滚筒21和脱水烘干设备2的空腔中设有多个加热页板22,优选为6个加热页板22,加热页板22焊接于离心滚筒21和脱水烘干设备2的内壁24,加热烘干和搭配离心滚筒21的作用下可以使加热烘干的时间更快速高效,提高效率。两个气体回收装置7分别通过管道10连接到低温熔炼炉5和高温熔炼炉6的燃烧室8。通过气体回收装置7收集反应中产生的氨气、氢气、甲烷等气体,这些气体的收集可以为低温熔炼炉5和高温熔炼炉6提供部分燃料,有利于资源的利用回收。气体回收装置7包括集水槽74、冷板73、过滤网72和吸气扇71,吸气扇71、过滤网72、冷板73和集水槽74从上到下依次设在气体回收装置7的接口处,集水槽74设于气体回收装置7内侧两端,且两端外侧设有出水口741,冷板73设于气体回收装置7内部中间,且左右侧向下倾斜30度。在熔炼过程中,肯定有水蒸气的产生,加入集水槽74和冷板73可以有效的收集,并有效的阻隔水蒸气进入管道10中。
实施例3
一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,包括以下步骤:
S1:铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣投入到清洗装置1中,在清洗装置1同时加入清洗剂和水,清洗剂、铝灰渣和水的投入质量比为2:43:1000,该配比清洗剂发挥效果为99.1%,清洗剂残留率为0.2%,清洗剂由十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂组成,十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂之间的质量比为1.7:3:2.3;铝灰渣经过清洗装置1去除工业油污后,并有效聚集投入清洗装置1的铝灰渣;经过清洗后的铝灰渣进入脱水烘干设备2,脱水烘干设备2包括加热页板22和离心滚筒21,通过离心滚筒21进行离心,转速为8000r/min,在该转速下,离心滚筒21的脱水效率为98.7%,通过加热页板22进行加热,在离心滚筒21和加热页板22的共同作用下,对铝灰渣进行脱水烘干,脱水烘干的效率为99.7%,脱水烘干设备2的顶部设有气体回收装置7,通过气体回收装置7收集脱水烘干设备2产生的气体;
S2:铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机3,筛选机3先通过磁选去除含铁的成分,可以有效去除氧化铁等含铁成分物质,去除效率为98.7%,再根据各成分比重的不同对铝灰渣进行二次筛选,经过筛选机3的处理后可得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,通过二级筛选可以将氧化硅、氧化镁、氧化钙等物质进行粗筛分出来,避免过多沉积到下一环节影响铝灰渣的回收,再经过干式球磨机4对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理,通过干式球磨机4磨碎处理1h后,得到粒径为130μm的铝灰渣,该粒径大小在低温熔炼下的效果优于其他范围粒径大小的铝灰渣,能加快反应时间,提高反应效率;
S3:铝灰渣的熔炼:将粒径为130μm的铝灰渣投入低温熔炼炉5中,同时加入熔炼剂,熔炼剂和铝灰渣的质量比为0.9:1,熔炼剂由H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,熔炼剂是将NaOH研细后,加水使NaOH与NaNO3形成浓溶液,再缓缓加入MnO2和CoO形成的熔炼剂。低温熔炼炉5在熔炼时为无氧环境,需要保证炉内气压为120kPa,然后在炉内进行低温熔炼,温度控制在570度下熔炼2h,能有效提高低温熔炼炉5反应效率,提高率为27%,反应时间缩短1h,效率更高,低温熔炼炉5顶部也设有气体回收装置7,并通过气体回收装置7收集低温熔炼炉5产生的气体,熔炼完成后,得到熔炼产物,将熔炼产物用纯水浸出2次,使熔炼产物充分进入浸出液中,能有效提高浸出效率7%,将得到的浸出液通过滤网过滤杂质后,滤网孔径为280目,所选孔径目数能有效的阻隔杂质,过滤效果好。加入晶种进行晶种分解,得到纯度为99.93%的氢氧化铝,再将氢氧化铝投入高温煅烧炉6,在1200度下进行高温煅烧得到氧化铝。
清洗装置1、脱水烘干设备2、筛选机3、干式球磨机4、低温熔炼炉5之间通过传送履带9进行连接,脱水烘干设备2呈圆筒形,脱水烘干设备2设有内壁24和外壁23,内壁24和外壁23留有间隙,离心滚筒21设在脱水烘干设备2的中轴线上,离心滚筒21的桶面均匀分布有孔径为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。离心滚筒21和脱水烘干设备2的空腔中设有多个加热页板22,优选为6个加热页板22,加热页板22焊接于离心滚筒21和脱水烘干设备2的内壁24,加热烘干和搭配离心滚筒21的作用下可以使加热烘干的时间更快速高效,提高效率。两个气体回收装置7分别通过管道10连接到低温熔炼炉5和高温熔炼炉6的燃烧室8。通过气体回收装置7收集反应中产生的氨气、氢气、甲烷等气体,这些气体的收集可以为低温熔炼炉5和高温熔炼炉6提供部分燃料,有利于资源的利用回收。气体回收装置7包括集水槽74、冷板73、过滤网72和吸气扇71,吸气扇71、过滤网72、冷板73和集水槽74从上到下依次设在气体回收装置7的接口处,集水槽74设于气体回收装置7内侧两端,且两端外侧设有出水口,冷板73设于气体回收装置7内部中间,且左右侧向下倾斜30度。在熔炼过程中,肯定有水蒸气的产生,加入集水槽74和冷板73可以有效的收集,并有效的阻隔水蒸气进入管道10中。
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)
1.一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
S1:铝灰渣的清洗和烘干:将铝灰渣投入到清洗装置(1)中,在所述清洗装置(1)同时加入清洗剂和水,所述清洗剂、铝灰渣和水的投入质量比为2:43:(800-1000),所述清洗剂由十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂组成,十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠和磷脂之间的质量比为1.7:3:2.3;铝灰渣经过清洗装置(1)去除工业油污后,并有效聚集投入清洗装置(1)的铝灰渣;经过清洗后的铝灰渣进入脱水烘干设备(2),所述脱水烘干设备(2)包括加热页板(22)和离心滚筒(21),通过所述离心滚筒(21)进行离心,转速为6000-8000r/min,通过加热页板(22)进行加热,在离心滚筒(21)和加热页板(22)的共同作用下,对铝灰渣进行脱水烘干,所述脱水烘干设备(2)的顶部设有气体回收装置(7),通过所述气体回收装置(7)收集脱水烘干设备(2)产生的气体;
S2:铝灰渣的筛选和磨碎:脱水烘干后的铝灰渣进入筛选机(3),所述筛选机(3)先通过磁选去除含铁的成分,再根据各成分比重的不同对铝灰渣进行二次筛选,经过所述筛选机(3)的处理后可得到含87%以上铝元素物质的铝灰渣,再经过干式球磨机(4)对筛选后的铝灰渣进行磨碎处理,通过所述干式球磨机(4)磨碎处理0.5-1h后,得到粒径为130-150μm的铝灰渣;
S3:铝灰渣的熔炼:将粒径为130-150μm的铝灰渣投入低温熔炼炉(5)中,同时加入熔炼剂,所述熔炼剂和铝灰渣的质量比为0.9:1,所述熔炼剂由H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO组成,H2O、NaOH、NaNO3、MnO2和CoO之间的质量比为10:5.4:1.8:0.3:0.4,所述低温熔炼炉(5)在熔炼时为无氧环境,需要保证炉内气压为100-120kPa,然后在炉内进行低温熔炼,温度控制在380-570度下熔炼1.5-2h,所述低温熔炼炉(5)顶部也设有气体回收装置(7),并通过所述气体回收装置(7)收集低温熔炼炉(5)产生的气体,熔炼完成后,得到熔炼产物,将所述熔炼产物用纯水浸出2-3次,将得到的浸出液通过滤网过滤杂质后,加入晶种进行晶种分解,得到纯度为99.93%的氢氧化铝,再将氢氧化铝投入高温煅烧炉(6),在950-1200度下进行高温煅烧得到氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述清洗装置(1)、脱水烘干设备(2)、筛选机(3)、干式球磨机(4)、低温熔炼炉(5)之间通过传送履带(9)进行连接,所述的两个气体回收装置(7)分别通过管道(10)连接到低温熔炼炉(5)和高温熔炼炉(6)的燃烧室(8)。
3.根据权利要求1所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述低温熔炼炉(5)和高温熔炼炉(6)的燃烧室(8)通过管道(10)与所述气体回收装置(7)进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述脱水烘干设备(2)呈圆筒形,所述脱水烘干设备(2)设有内壁(24)和外壁(23),所述内壁(24)和外壁(23)留有间隙,所述离心滚筒(21)设在所述脱水烘干设备(2)的中轴线上,所述离心滚筒(21)和脱水烘干设备(2)之间的空腔中设有多个加热页板(22),所述加热页板(22)焊接于离心滚筒(21)和脱水烘干设备(2)的内壁(24)。
5.根据权利要求1或4所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述离心滚筒(21)的桶面均匀分布有孔径为750-900目的小孔。
6.根据权利要求1所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述熔炼剂是将NaOH研细后,加水使NaOH与NaNO3形成浓溶液,再缓缓加入MnO2和CoO形成的熔炼剂。
7.根据权利要求1或2所述的一种再生铝铝灰渣资源化利用方法,其特征在于,所述气体回收装置(7)包括集水槽(74)、冷板(73)、过滤网(72)和吸气扇(71),所述吸气扇(71)、过滤网(72)、冷板(73)和集水槽(74)从上到下依次设在所述气体回收装置(7)的接口处,所述集水槽(74)设于气体回收装置(7)内侧两端,且两端外侧设有出水口(741),所述冷板(73)设于气体回收装置(7)内部中间,且左右侧向下倾斜30度。
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