CN112978762A - 一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及资源综合利用和环境保护治理技术领域，具体为一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法，所述方法包括二次铝灰包括湿法水洗处理和干法煅烧处理；湿法水洗处理产生的氨气与脱硫镁渣中的硫全部分解被吸收后形成的硫酸反应得到硫酸铵；干法煅烧处理得到的初级煅烧铝灰与脱硫镁渣、湿法水洗处理后得到的铝灰湿渣混合后煅烧得到镁铝尖晶石。该方法能够实现镁法脱硫副产物、二次铝灰向无害化、规模化、资源化路径发展。

Description

一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法

技术领域

本发明涉及资源综合利用和环境保护治理技术领域，具体为一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

硫资源主要副产于石油天然气冶炼过程，硫主要赋存在硫化氢、金属硫化物、硫酸盐、自然硫。我国硫资源以硫铁矿、伴生硫、自然硫为主，然而，硫铁矿多为低品位贫矿多，高品位富矿少的特点，因此硫资源的获取主要从硫酸盐的分解中回收获得，而随着化工、农业等领域对硫资源需求量的逐年增加，我国硫资源更多的以进口方式来填补硫资源的短缺，目前在国内与硫资源相关的产品价格不断攀升，急需从现有无机高含硫废弃物中获取硫资源，减少对进口硫资源的依赖。

镁铝尖晶石是由轻烧氧化镁与氧化铝在经1700℃高温煅烧制备而成，其中轻烧氧化镁是由菱镁矿在800℃煅烧形成，氧化铝是由高品位铝矾土矿制备而成，工艺复杂，整个生产工艺能源消耗较大，但镁铝尖晶石可耐高温、耐磨损，常用于回转窑的高温煅烧带、冶金坩埚、耐高温材料基质材料等。

发明人发现，现有技术已有利用铝灰与水氯镁石水合法制备镁铝尖晶石，但没有完全利用二次铝灰、镁法脱硫副产物经水洗-煅烧制备镁铝尖晶石并联产硫酸铵的技术路线。

现有脱硫镁渣、二次铝灰处理的主要方法有：氧化镁再生和MgSO₄·7H₂O回收，氧化镁再生是将吸收塔排出的含硫浆液通过脱水干燥工序，去除固体的外在水分和内部结晶水，从而获得干燥的MgSO₄、MgSO₃、MgO和飞灰混合物，将干燥后的混合物在1000～1100℃进行焙烧，分解产生MgO和SO₂，MgO可继续用于脱硫。MgSO₄·7H₂O的回收是将浆液中的MgSO₃充气氧化成溶解态的MgSO₄，对MgSO₄浆液进行浓缩除杂提纯得到MgSO₄·7H₂O。而二次铝灰由于含有较多的卤化物、氟化物、氮化铝等有害物质，难于被无害化利用，现有的减害化应用主要有两种，一种是经过水化处理后的铝灰，用于合成聚合氯化铝或铝灰加压水浸获得高价金属元素，但处理过程中都存在废水难于再处理的局面，另一种是铝灰会钙质矿物煅烧铝酸钙，用于生产净水剂和陶瓷清水砖，但煅烧过程中由于铝灰中含有较多的卤化盐分解，造成窑尾粘窑，难以稳定长期运行。

现有技术中镁铝尖晶石、硫酸铵生产的主要方法：镁铝尖晶石主要由传统固相法、凝胶固相法、沉淀法、溶胶凝胶法、水热合成法、燃烧合成法等，其中使用最多的是采用较高纯度的氧化铝、氧化镁经两次煅烧工艺制备而成，传统的制备工艺能源消耗较高、高品位自然资源使用量较大，同时释放较多的CO₂。硫酸铵的生产主要在煤化工行业中实现，现有的生产方式主要是喷淋式饱和器技术，为了减少煤化工行业中排放的大量SO₂，通常将煤化工产生的高浓度SO₂进行吸收、制备成稀硫酸，进而与氯化铵、碱溶液经反应制得硫酸铵溶液，经蒸发结晶，形成硫酸铵产品。如果需要现有技术利用自然资源分别生产镁铝尖晶石和硫酸铵时，制备的镁铝尖晶石或硫酸铵带来的经济效益难以维持较高的附加值，运营成本较大。

现有技术中，利用脱硫镁渣、铝灰等固废、危废联合制备高附加值镁铝尖晶石耐火材料及联产硫酸铵的技术还未出现，说明现有技术并没有意识到制备高附加值镁铝尖晶石联产硫酸铵的重要价值。因此，发明人能够意识到制备高附加值镁铝尖晶石联产硫酸铵的重要价值，并提出如何实现制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的技术问题本身就具有新创性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本公开提供了一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法，该方法能够实现镁法脱硫副产物、二次铝灰向无害化、规模化、资源化路径发展。

具体地，本公开的技术方案如下所述：

在本公开的第一方面，一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法：二次铝灰包括湿法水洗处理和干法煅烧处理；湿法水洗处理产生的氨气与脱硫镁渣中的硫全部分解被吸收后形成的硫酸反应得到硫酸铵；干法煅烧处理得到的初级煅烧铝灰与脱硫镁渣、湿法水洗处理后得到的铝灰湿渣混合后煅烧得到镁铝尖晶石。

在本公开的第二方面，一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统，所述系统用于实现上述一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法；所述系统设置有水溶池，水溶池用于实现部分二次铝灰与高温水的反应；储气仓，用于储存水溶池产生的氨气；进一步地，所述系统还依次设置有SO₂吸收器和液-气反应器，所述液-气反应器还与储气仓连接。

在本公开的第三方面，制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法和/或制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统在工业固废领域中的应用。

本公开中的一个或多个技术方案具有如下有益效果：

(1)、该上方法可以利用大量脱硫镁渣、二次铝灰制备镁铝尖晶石耐高温材料同时联产硫酸铵，不但可以解决镁铝尖晶石生产高成本的缺点，还大量了使用工业固废并降低了二氧化碳的大量排放，减少温室效应的产生，而且可以生产大量的硫酸铵，降低硫酸铵的生产成本。

(2)、该镁铝尖晶石耐高温材料由铝、镁等组成，而硫酸铵主要由烟气中的二氧化硫经吸收浓缩后初步制备浓度较低的稀硫酸，在与铝灰经水洗产生的氨气相结合形成硫酸铵溶液，适用于含有硫、镁、铝成分较高的固废为原料进行生产，同时制备的镁铝尖晶石耐高温材料的抗热震性能、耐腐蚀性能优异，在有效提高二次铝灰附加值的同时，使制备出的镁铝尖晶石耐高温材料性能不低。

(3)、利用脱硫镁渣、二次铝灰为主要原料经预处理、水洗、煅烧等工序直接获得镁铝尖晶石耐高温材料及联产硫酸铵，可实现脱硫镁渣、二次铝灰向无害化、规模化、资源化路径发展。

(4)、本公开综合利用脱硫镁渣、二次铝灰生产镁铝尖晶石耐火材料联产硫酸铵的方法工艺，制备耐高温材料的原料主要来源于电厂脱硫镁渣、电解铝厂产生的二次铝灰，原料为电力、冶金行业产生的废弃物、取材广泛。该工艺即可以大规模利用工业固废、危废，同时能制备出镁铝尖晶石粉末材料，该材料具有抗渣侵蚀性、抗热震性好和高温强度高的特性，可被应用在大型水泥回转窑、钢包内衬等高温行业中，在生产镁铝尖晶石耐高温材料的同时，联产的硫酸铵可以达到高纯度的质量要求，可在肥料、化工等行业中应用。

(5)、本公开的生产工艺与以往的脱硫镁渣、铝灰的综合利用方式不同，所制备的镁铝尖晶石粉末材料属于耐高温材料，其矿物成分不同于常规的镁铝尖晶石晶体材料，它以MgAl₂O₄主要矿物物相，同时还有少量，镁硅钙石Ca₃MgSi₂O₈游离的MgO或Al₂O₃，是一种耐高温、耐腐蚀的特种材料，同时可联产硫酸铵颗粒。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

以下，结合附图来详细说明本公开的实施方案，其中：

图1为实施例1的工艺流程图；

图2为实施例1工艺制备镁铝尖晶石耐高温粉末材料XRD；

图3为实施例2工艺制备的镁铝尖晶石耐高温粉末材料XRD。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本公开。应理解，这些实施例仅用于说明本公开而不用于限制本公开的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

目前，利用脱硫镁渣、铝灰等固废、危废联合制备高附加值镁铝尖晶石耐火材料及联产硫酸铵的技术还未出现，为了解决上述问题，本公开提供了一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统和方法。

在本公开的一种实施方式中，一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法：二次铝灰包括湿法水洗处理和干法煅烧处理；湿法水洗处理产生的氨气与脱硫镁渣中的硫全部分解被吸收后形成的硫酸反应得到硫酸铵；干法煅烧处理得到的初级煅烧铝灰与脱硫镁渣、湿法水洗处理后得到的铝灰湿渣混合后煅烧得到镁铝尖晶石。

制备得到的所述镁铝尖晶石以MgAl₂O₄为主要矿物相，氧化镁、氧化铝、镁硅钙石Ca₃MgSi₂O₈所占比例分别为85～90％、3～5％、0～2％；进一步地，所述镁铝尖晶石的比表面积为300-350m²/g，颗粒尺寸在330目以下的占有98％以上。

进一步地，干法煅烧处理的过程包括：将部分二次铝灰经过煅烧窑煅烧，使二次铝灰中的氮化铝转变成氧化铝、卤化盐挥发被冷却器冷凝成盐，得到初级煅烧铝灰，煅烧产生的高温烟气进入烘干机内对铝灰湿渣和脱硫镁渣进行烘干。

进一步地，所述干法煅烧处理中的煅烧温度为950-1100℃，优选的，为1050℃。处于该温度下，能够保证将所有的氮化铝转变成氧化铝，并且，有助于脱盐。

进一步地，干法煅烧处理后实现二次铝灰脱氮、脱盐，含盐量低于2％，并将脱硫镁渣与铝灰湿渣加热脱水转变为含水率低于2％的混合料。

进一步地，湿法水洗处理的过程包括：将另一部分二次铝灰送入水溶池，水溶池中的水为高温水，高温水与二次铝灰反应产生氨气和氧化铝浆液；所述高温水为来自余热回收器的高温水；所述高温水的温度为60-80℃，优选的，为65℃。高温水与二次铝灰进行反应，产生一定量的氨气，因此，控制好高温水的温度对于脱氮、除盐具有更好的效果。

进一步地，所述氨气被送入储气仓；氨气进入储气仓的方式包括利用引风收集装置；所述氧化铝浆液被压滤成铝灰湿渣。经过脱氮、除盐后的含氧化铝浆液经压滤机压滤，形成含水率在22-25％之间的滤饼，滤饼经破碎烘干后，与初级煅烧铝灰、烘干的脱硫镁渣按设定比例混匀，其中，烘干后的铝灰湿渣、烘干后的脱硫镁渣、初级煅烧铝灰的重量比为30-55:20-35:20-40，优选的，为40:25:30，处于该比例下，有助于获得性能更优的镁铝尖晶石。

进一步地，所述方法还包括在初级煅烧铝灰、脱硫镁渣、铝灰湿渣混合时再添加校正料；进一步地，脱硫镁渣和铝灰湿渣先经过烘干机烘干后再与初级煅烧铝灰混合；所述校正料包括二次铝灰、脱硫镁渣；所述校正料的添加量依据对原料的实测值进行确定。其中，添加校正料的作用是促使匹配之后的原料中Al/Mg摩尔比为0.5-1.5：0.5-1.5，优选的，为1:1:。

进一步地，制备镁铝尖晶石过程中的煅烧温度为900-1200℃，优选的，为1100℃；所述煅烧温度为30-60min；优选的，为50min；制备镁铝尖晶石过程中，还会产生含SO₂烟气。

进一步地，铝灰湿渣再与脱硫镁渣、初级煅烧铝灰进行均化、混合、烘干。均化、混合烘干后的原料主要成分为MgSO₄、MgSO₃、Al、Al₂O₃、AlN，然后在经过XRF测试后都是以氧化物成分存在即MgO、Al₂O₃形式存在，因此原料可以直接用Al₂O₃和MgO的重量份表示就行。脱硫镁渣中包含主要两种矿物，亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁的分解温度在430-550℃，分解成MgO和二氧化硫，硫酸镁的分解温度在900-1060℃，这样在煅烧窑温度为1000℃时，会产生足够的MgO，此时的氧化镁在与氧化铝反应生成镁铝尖晶石。

进一步地，含SO₂烟气与来自烘干机中的烟气形成混合气后被SO₂吸收器吸收得到硫酸；吸收、浓缩制得的硫酸的浓度为60-65％；所述硫酸与储气仓中的氨气在液-气反应器中反应，生产硫酸铵溶液的浓度为60％，经蒸馏、结晶形成硫酸铵颗粒。

在该工艺条件下，既可以保证煅烧得到的镁铝尖晶石耐高温材料中主要矿物相为MgAl₂O₄，同时还有少量MgO，各组分的配合满足镁铝尖晶石材料对1300℃耐高温的要求，又能使脱硫镁渣的硫、铝灰中的氨气得到无害化释放和资源化利用，进而实现稀硫酸与氨气的进一步反应，联产硫酸铵成为可能。

利用脱硫镁渣代替高纯度氧化镁，二次铝灰替代高纯度氧化铝，然而原料中并没有MgO成份可直接生成MgAl₂O₄，需要特定二次产物形成后，才可以生成该种矿物。脱硫镁渣中的MgSO₃、MgSO₄可分别在430-550℃，900-1060℃分解成MgO和SO₂。与此同时，二次铝灰在湿法水洗处理中铝灰的氮化铝经与水反应形成NH₃和Al(OH)₃，经水洗后的湿法铝灰浆液经压滤后的主要成为Al₂O₃和单质铝，而经过干法煅烧处理的铝灰，氮化铝主要转变成Al₂O₃和氮气，煅烧之后的铝灰的主要成分为Al₂O₃，而SO₂经过吸收、浓缩等工艺后可得到稀硫酸，此时系统内已具备MgAl₂O₄矿物形成以及联产硫酸铵的主要原料。但系统的煅烧温度需要进行分解区间及煅烧区间的特定设置以及SO₂吸收、浓缩阶段的设定，若设定的不准确，难以形成中间产物MgO、NH₃、H₂SO₄相，无法制备镁铝尖晶石耐高温材料。

所以，如何使用脱硫镁渣、二次铝灰制备成主要矿物为MgAl₂O₄相耐高温材料的同时，产生大量的二氧化硫，又是一个亟需解决的问题。

发明人经过探究发现，当铝灰湿渣、脱硫镁渣质量比分别为：60-70：20-25，氮化铝氧化生成氧化铝的主要温度区间在800-1100℃，脱硫镁渣中亚硫酸镁和硫酸镁的分解温度分别为430～550℃、900～1060℃，以及镁铝尖晶石的形成温度800～1500℃，保温20min，可以使用脱硫镁渣、铝灰湿渣替代氧化镁、氧化铝来制备大量的镁铝尖晶石耐高温材料，并提供了大量的二氧化硫、氨气，为硫酸铵的制备提供了原料，同时还降低了能耗，降低了原料生产成本。

在材料煅烧的环节，由于使用二次铝灰、脱硫镁渣做原料，原料不使用铝矾土、菱镁矿生产用的氧化铝和氧化镁，也就不产生分解的二氧化碳，此外，镁铝尖晶石材料中MgAl₂O₄矿物相含量在80～90％，在生产过程中，可大量利用脱硫镁渣，脱硫镁渣中硫全部分解被吸收后，先形成稀硫酸，进一步与铝灰水反应下产生的氨气合成硫酸铵，实现了利用大量脱硫镁渣、铝灰制备镁铝尖晶石粉末材料联产硫酸铵的目的，对消化堆存的脱硫镁渣、铝灰起到较大的贡献。

在本公开的一种实施方式中，一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统，所述系统用于实现上述一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法；所述系统设置有水溶池，水溶池用于实现部分二次铝灰与高温水的反应；储气仓，用于储存水溶池产生的氨气；进一步地，所述系统还依次设置有SO₂吸收器和液-气反应器，所述液-气反应器还与储气仓连接。

SO₂经过所述系统中的除尘器除尘，输送进SO₂吸收塔吸收后，得到稀硫酸。该系统利用二次铝灰、脱硫镁渣即可实现镁铝尖晶石材料和硫酸铵的联产，既实现了固废、危废的处理，又制备得到一种高性能耐火材料和硫酸铵，同时降低了硫酸铵的生产成本。由于采用烟气回热设备，利用烟气余热对烘干机的铝灰湿渣、脱硫镁渣进行预热和烘干，可有效节省煅烧所需要的热量，节约能源。

优选的，所述煅烧窑产生的高温烟气，直接输送至烘干机中，烘干机与除尘器之间连接有低温余热回收器，烘干机中排放的高温烟气对余热回收器中的水加热，得到的高温水用于水溶池内，促使水溶池内的铝灰发生较快的化学反应，集中的产生氨气，被引入储气罐内，经过冷却后的烟气进入除尘器除尘。

余热回收器利用烟气中的余热对余热回收器内的水进行加热，得到高温水，同时降低烟气温度，降低后烟气温度(不高于200℃)对后续的除尘器和二氧化硫吸收不会造成较大的腐蚀，延长了相关设备的使用寿命。

在本公开的一种实施方式中，制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法和/或制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统在工业固废领域中的应用。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。

实施例1

一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，具体如下:

如图1所示，将部分二次铝灰先经过铝灰煅烧窑处理，使其内部的氮化铝转变成氧化铝，盐类先高温挥发、凝结，实现脱氮、脱盐过程；另一部分二次铝灰经高温水溶池充分反应，逸出氨气并收集到储气仓内，对充分反应的铝灰浆液用压滤机和破碎机进行压滤、破碎等工序处理，使处理后的铝灰湿渣实现脱氮、脱盐；将(脱硫镁渣30g，湿法铝灰+煅烧铝灰的总量80g)一定量的脱硫镁渣、压滤破碎后的铝灰湿渣送入烘干机烘干，形成混合料，然后与初级煅烧铝灰混合，其中烘干机的热源来自煅烧窑煅烧铝灰产生的高温烟气；依据烘干机内原料的成份，添加校正料(由于湿法铝灰含水率及成分波动对配比最终成分有影响，因此需要校正原料的最终成分，根据初次配料的含量，适当的添加校正料)(铝灰、脱硫镁渣)进行原料匹配，形成镁铝尖晶石材料生料，以经过烘干后的匹配生料固体物质计，脱硫镁渣：20，铝灰：75。匹配好的生料经原料粉磨直接输送入窑炉煅烧，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为60分钟，为了促使镁铝尖晶石变的更致密，煅烧时间可延长。产生的高温烟气与烘干机产生的换热烟气混合后得到混合气经过余热回收器，形成高温水，将高温水送入到水溶池内，加快铝灰脱氮、脱盐反应。经余热回收器的窑气温度降低到150℃，在经除尘、吸收、补氧浓缩后制备成浓度为65％的稀硫酸，并继续在液-气反应器中与氨气反应生成硫酸铵溶液，经闪蒸、浓缩、结晶后制备成纯度超过95％的硫酸铵颗粒。将在窑炉中产生的镁铝尖晶石耐高温粉末材料，经过间接冷却机冷却，得到镁铝尖晶石粉末材料，如图2所示，材料的主要物相为MgAl₂O₄和镁硅钙石Ca₃MgSi₂O₈同时还有少量游离的Al₂O₃,含量分别为93％和5％，2％属于富铝镁铝尖晶石耐高温粉末材料。

实施例2

一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，具体如下:

将二次铝灰经高温水溶池充分反应，逸出氨气并收集到储气仓内，对充分反应的铝灰浆液用压滤机和破碎机进行压滤、破碎等工序处理，使处理后的铝灰湿渣实现脱氮、脱盐；另一部分二次铝灰先经过煅烧窑处理，使其内部的氮化铝转变成氧化铝，盐类先高温挥发、凝结，实现脱氮、脱盐过程；两种方式都可实现其内部的氮化铝转变成氧化铝，并将多余的盐进行脱除；将(脱硫镁渣30g，湿法铝灰+煅烧铝灰的总量80g)一定量的脱硫镁渣、压滤破碎后的铝灰湿渣送入烘干机烘干后形成混合料再与初级煅烧铝灰混合，其中烘干机的热源来自煅烧铝灰产生的高温烟气；依据烘干窑内原料的成份，添加校核料(铝灰、脱硫镁渣)进行原料匹配，形成镁铝尖晶石材料生料，以经过烘干后的匹配生料固体物质计，脱硫镁渣：25，铝灰：70。匹配好的生料经粉磨直接输送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为60分钟，为了促使镁铝尖晶石变的更致密，煅烧时间可延长。产生的高温烟气与烘干窑产生的换热烟气混合后经过余热回收设备，形成高温热水，将高温热水送入到水溶池内，加快铝灰脱氮、脱盐反应。经余热回收设备的窑气温度降低到150℃，在经除尘、吸收、补氧浓缩后制备成浓度为65％的稀硫酸，并继续在液-气反应器中与氨气反应生成硫酸铵溶液，经闪蒸、浓缩、结晶后制备成纯度超过95％的硫酸铵颗粒。将在回转窑产生的镁铝尖晶石耐高温粉末材料，经过间接冷却机冷却，得到镁铝尖晶石粉末材料，如图3所示，材料的主要物相为MgAl₂O₄和镁硅钙石Ca₃MgSi₂O₈同时还有少量游离的MgO，含量分别为94％和4％，2％属于富镁镁铝尖晶石耐高温粉末材料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，二次铝灰包括湿法水洗处理和干法煅烧处理；湿法水洗处理产生的氨气与脱硫镁渣中的硫全部分解被吸收后形成的硫酸反应得到硫酸铵；干法煅烧处理得到的初级煅烧铝灰与脱硫镁渣、湿法水洗处理后得到的铝灰湿渣混合后煅烧得到镁铝尖晶石。

2.如权利要求1所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，干法煅烧处理的过程包括：将部分二次铝灰经过煅烧窑煅烧，得到初级煅烧铝灰，煅烧产生的高温烟气进入烘干机；进一步地，所述干法煅烧处理中的煅烧温度为950-1100℃，优选的，为1050℃；进一步地，干法煅烧处理后实现二次铝灰脱氮、脱盐，含盐量低于2％。

3.如权利要求1所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，湿法水洗处理的过程包括：将另一部分二次铝灰送入水溶池，水溶池中的水为高温水，高温水与二次铝灰反应产生氨气和氧化铝浆液；进一步地，所述高温水的温度为60-80℃，优选的，为65℃；进一步地，所述高温水为来自余热回收器的高温水；进一步地，所述氨气被送入储气仓；所述氧化铝浆液被压滤成铝灰湿渣。

4.如权利要求1所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，所述方法还包括在初级煅烧铝灰、脱硫镁渣、铝灰湿渣混合时再添加校正料；进一步地，脱硫镁渣和铝灰湿渣先经过烘干机烘干后再与初级煅烧铝灰混合；进一步地，所述校正料包括二次铝灰、脱硫镁渣。

5.如权利要求1所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，制备镁铝尖晶石过程中的煅烧温度为900-1200℃，优选的，为1100℃；进一步地，所述煅烧温度为30-60min；优选的，为50min；进一步地，制备镁铝尖晶石过程中，还会产生含SO₂烟气。

6.如权利要求1所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，铝灰湿渣再与脱硫镁渣、初级煅烧铝灰进行均化、混合、烘干。

7.如权利要求5所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法，其特征是，含SO₂烟气与来自烘干机中的烟气形成混合气后被SO₂吸收器吸收得到硫酸；进一步地，吸收、浓缩制得的硫酸的浓度为60-65％；进一步地，所述硫酸与储气仓中的氨气在液-气反应器中反应，生产硫酸铵，经蒸馏、结晶形成硫酸铵颗粒。

8.一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统，其特征是，所述系统用于实现权利要求1-7任一项所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法；所述系统设置有水溶池，水溶池用于实现部分二次铝灰与高温水的反应；储气仓，用于储存水溶池产生的氨气；进一步地，所述系统还依次设置有SO₂吸收器和液-气反应器，所述液-气反应器还与储气仓连接。

9.权利要求1-7任一项所述的制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法制备得到的镁铝尖晶石，其特征是，所述镁铝尖晶石以MgAl₂O₄为主要矿物相，氧化镁、氧化铝、镁硅钙石Ca₃MgSi₂O₈所占比例分别为85～90％、3～5％、0～2％；进一步地，所述镁铝尖晶石的比表面积为300-350m²/g，颗粒尺寸在330目以下的占有98％以上。

10.权利要求1-7任一项所述的制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的方法和/或权利要求8所述的一种制备镁铝尖晶石联产硫酸铵的系统在工业固废领域中的应用。

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