[发明专利]一种铝灰资源化利用工艺及水泥熟料

说明书

本发明提供一种铝灰资源化利用工艺及水泥熟料，包括：铝灰打浆后进行水洗脱盐处理，得到水洗液和滤渣；将水洗液进行固氟除盐处理，得到氟化钙滤饼和固体成品盐；滤渣加水打浆后进行催化水解反应，得到含氨废气和催化液，该催化液压滤后，得到催化滤液和铝渣；含氨废气和催化滤液经蒸汽汽提、吸收后得到氨水；铝渣等水泥原料入窑处理，得到水泥熟料。本发明通过铝灰水洗工艺对铝灰进行处理，得到氨水和铝渣。其中，氨水回收后可作为水泥窑脱销剂使用。铝渣的主要成分为氧化铝且其氯离子含量小于0.5％，因而，当生料中石灰石质量不佳时，其可作为水泥熟料生产中的校正原料使用。本发明通过氧化钙和铝渣的合理配伍可改善水泥厂生产的水泥熟料的质量。

技术领域

本发明涉及铝灰资源化利用技术领域，且特别涉及一种铝灰资源化利用工艺及水泥熟料。

背景技术

我国是有色金属生产大国，其产量稳居世界首位。在我国，金属铝的生产方式分为电解铝和再生铝两种，其中，电解铝产量约占金属铝总产量的82.9％。电解铝和再生铝生产的主要目的是得到金属铝液。电解铝以氧化铝、冰晶石为原辅料，在950℃左右的高温下将氧化铝电解成铝液。再生铝以废铝为主要原料，以精炼剂等为辅料，在750℃左右的条件下熔融得到铝液。铝制品生产企业对铝液(或铝液冷却铸成的铝锭)进行合金化、精炼等加工工艺，生产铝制品。铝冶炼及铝灰加工过程中会产生大量的固体废物：电解铝生产过程中主要产生电解槽浮渣、大修渣、残阳极等固体废物；再生铝生产过程中主要产生废铝原料中混入的杂物及除尘设施收集的熔炼和精炼烟尘；铝液(或铝液冷却铸成的铝锭)加工过程主要产生铝灰；对铝灰进行炒灰等操作，回收金属铝的过程则会产生二次铝灰。

铝冶炼及铝制品生产行业所产生的不同类型的固体废物中存在不同的特征物质或特征污染物。氟化物和氮化铝(AlN)是铝冶炼行业固体废物的特征污染物，GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中规定氟化物浸出毒性不能超过100mg/L。国家危险废物名录(2021年版)根据铝灰来源进一步明确了铝灰的危险特性和属性。确定其为危险废物，铝灰代码如下：①321-024-48电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰。②321-026-48再生铝和铝材加工过程中，废铝及铝锭重熔、精炼、合金化、铸造熔体表面产生的铝灰渣，及其回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰。因此，如何有效利用和处置铝灰对于铝灰的资源化利用及环境保护具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝灰资源化利用工艺，该工艺通过铝灰水洗工艺对危险废物铝灰进行处理，得到氨水和铝渣，然后将氨水作为水泥窑脱硝剂以及将铝渣作为水泥熟料生产中的铝质校正原料使用，从而可实现铝灰的资源化利用。

本发明的另一目的在于提供一种水泥熟料，以铝灰水洗后制得的铝渣为铝质校正原料，并通过与水泥原料进行合理配伍，制得的水泥熟料具有较好的质量。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种铝灰资源化利用工艺，包括以下步骤：

S1、铝灰与水打浆后进行水洗脱盐处理，得到水洗液和滤渣；

S2、固氟除盐：所述水洗液与固氟剂反应，得到无氟溶液，所述无氟溶液压滤后，得到氟化钙滤饼和含盐滤液，所述含盐滤液经多效浓缩蒸发、离心、干燥，得到固体成品盐；

S3、催化蒸氨：所述滤渣加水打浆后泵送至催化反应釜中进行催化水解反应，得到含氨废气和催化液，所述催化液压滤后，得到催化滤液和铝渣；

S4：氨吸收制氨水：所述含氨废气冷凝后和所述催化滤液通入二级蒸氨塔内进行蒸汽汽提，得到氨气，所述氨气进入氨水生成装置内进行吸收，得到氨水和可燃气体；

S5、水泥原料和所述可燃气体进窑燃烧，得到水泥熟料，其中，所述水泥原料包括石灰石和所述铝渣。

本发明提出一种水泥熟料，其根据上述的铝灰资源化利用工艺制备得到。