[发明专利]一种二次铝灰安全控制系统及资源化工艺

权利要求书

1.一种二次铝灰安全控制系统，其特征在于，所述系统包括：

检测模块：

用于对待处理二次铝灰进行成分检测或将已有样品检测结果进行整理，以得到物料中AlN的质量分数，Al的质量分数，Al₄C₃的质量分数的具体数值；

给料模块：

用于对经过检测模块处理后的二次铝灰进行称重，并送入真空反应设备，记二次铝灰物料的总重量为，给料模块还用于将水送入真空反应设备；

下料模块：

用于将物料排出真空反应设备；

真空模块：

用于提供反应场所并控制反应条件，包括真空反应设备及其控制软件，控制软件包括参数设置单元、定时单元、空气量计算单元和真空处理单元，其中参数设置单元用于输入的具体数值；定时单元用于设定二次铝灰在真空反应设备中的反应时间t；空气量计算单元用于根据参数设置单元和定时单元的具体输入值来计算反应过程中反应设备所需通入的最佳空气进入量；真空处理单元用于根据的计算结果来控制真空反应设备的真空度，通过动态地控制通入真空反应设备中的氮气量来使设备的真空度保持恒定，同时使氧气值含量低于5.4%；其中空气量计算单元采用的函数关系式如下：

其中表示时间微分，A、B、C为相应组份的权重参数，且 A∈[2.000，4.000]、B∈[25.000，30.000]、C∈[5.000,10.000]。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述函数关系式中的A=2.869，B=29.867，C=8.867。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，定时模块根据不同批次的物料及相应工艺条件的不同，将反应时间t限定在30~120min的范围中。

4.一种二次铝灰资源化工艺，其特征在于，先将二次铝灰用权利要求1-3任一项所述的控制系统处理，再通过如下步骤处理：

S1、二次铝灰过筛提铝后与粘土、烧结助剂混合后送入球磨机进行球磨；

S2、将上一步得到的混合物料放入造粒机进行制粒，得到球料；

S3、将上一步得到的球料放入烧成窑内高温烧制，得到初级产品；

S4、对初级产品进行筛选，将筛上物作为轻集料成品，将筛下物收集作为生产原料；

S5、将提铝后的二次铝灰或筛下物不经洗涤直接与粘土、矿渣、发泡剂、抑制剂定量混合后送入球磨机球磨，得到浆料；

S6、通过喷雾制粉后得到粉料，再装入窑车模具内；

S7、将窑车放入烧成窑中进行烧制，得到发泡陶瓷半成品；

S8、对发泡陶瓷半成品进行拣选、切边，最终制得发泡陶瓷成品。

5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于：所述S1步骤中，对提铝后的二次铝灰先进行洗涤，从洗涤水中回收可溶性氯盐，剩余废水送入S1或S5步骤进行回用；或在S4步骤对筛上物进行洗涤，回收可溶性氯盐以使产品含氯量不超标，剩余废水送入S1或S5步骤进行回用。

6.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述S1步骤中所采用的配方组成为：二次铝灰或筛下物60~80%、粘土10~30%、烧结助剂1~10%，其中烧结助剂为硫酸亚铁、生石灰、氟化钙中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述S4步骤中，直径小于5mm的物料作为筛下物；筛下物有两种处理方法，第一种是进入S1步骤中作为二次铝灰的替代物，用于重新烧制高密度轻集料，第二种是进入S5步骤用于烧制发泡陶瓷。

8.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，S5步骤中所采用的配方组成为：二次铝灰或筛下物30~60%、粘土20~30%、矿渣10~30%、发泡剂1~5%、抑制剂1~5%，其中发泡剂为碳酸钙、碳粉、石墨、氯化镁等其中一种或多种。