一种铝灰脱氮的方法与流程

本申请涉及固废物回收利用，尤其涉及一种铝灰脱氮的方法。

背景技术：

1、铝灰是铝电解及铝熔炼过程中产生的熔渣经过冷却(或后续加工)后所形成，另外，不同来源的熔渣中铝含量不同，根据铝含量的不同，可以将铝灰分为一次铝灰和二次铝灰，其中，一次铝灰是在电解原铝及铸造等不添加盐熔剂过程中所产生的，其成分主要为金属铝和铝氧化物的混合物，该一次铝灰中铝含量可达到15％～70％；二次铝灰是指经过盐浴处理的方式回收的一次铝灰或铝合金精炼之后产生的混合物，其主要成分包括少量的金属铝、氧化铝和一定量的nacl、kcl等盐类。目前根据实际生产统计每生产和铸造1吨铝，大约排放30kg～50kg的铝灰。由于铝灰中二次铝灰具有环境危害性，因此铝灰被列入危险废弃物，这促使二次铝灰的处理模式已发生变化。目前针对二次铝灰的处理模式是：通过集中建立二次铝灰危废处理中心，再将区域内二次铝灰集中处理，以实现对铝灰高效、清洁、环保处置的利用。

2、铝灰的无害化、资源化处置首先要将铝灰中的盐类分离以及将氮化铝脱氮，而铝灰中盐类的分离、氮化铝的脱氮可以在资源化前完成，也可以在资源化过程中完成。虽然铝灰的脱盐速度快，且在水溶液中可以快速溶解脱除，但是氮化铝的水解脱氮条件相对苛刻且缓慢，水解脱氮条件要求长时间和高温度的水解(一般为了强化氮化铝的水解效果，需要在100℃以上水解2小时以上，另外，常温下的水解反应的时间更长)。

技术实现思路

1、本申请提供了一种铝灰脱氮的方法，以解决如下技术问题：如何提高铝灰脱氮的效率。

2、第一方面，本申请提供了一种铝灰脱氮的方法，所述铝灰含有可溶性盐和氮盐，所述方法包括：

3、使用水溶液对铝灰进行脱盐处理，以得到脱盐铝灰混悬液；

4、对所述脱盐铝灰混悬液进行脱水处理，以得到具有预设含水率的含水铝灰；

5、对具有预设含水率的所述含水铝灰进行脱氮处理，以得到脱氮铝灰；

6、其中，所述预设含水率≤30％；

7、可选的，所述脱氮处理的温度≤600℃。

8、可选的，所述脱氮处理的温度为100℃～600℃。

9、可选的，所述水溶液和所述铝灰的液固比为0.5～2:1。

10、可选的，所述脱盐处理的温度为80℃～100℃，所述脱盐处理的时间为10min～30min。

11、可选的，所述脱盐处理包括使用逆流洗脱方式进行脱盐处理，所述逆流洗脱的等级≤3级。

12、可选的，所述方法还包括：

13、使用水溶液对铝灰进行脱盐处理，以分别得到脱盐铝灰混悬液和脱盐尾气；

14、对所述脱盐铝灰混悬液进行脱水处理，以得到具有预设含水率的含水铝灰；

15、对具有预设含水率的所述含水铝灰进行脱氮处理，以分别得到脱氮铝灰和脱氮尾气；

16、分别对所述脱盐尾气和所述脱氮尾气进行换热降温，后使用喷淋方式进行氨吸收，以得到氨水。

17、可选的，所述氨吸收的温度为20℃～30℃，所述氨吸收的时间为3s～6s。

18、可选的，所述氨吸收使用逆流吸收的方式进行，所述逆流吸收的等级≤3级。

19、可选的，所述氨水的质量浓度为10％～20％。

20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本申请实施例提供的一种铝灰脱氮的方法，所述铝灰含有可溶性盐和氮盐，所述方法包括：使用水溶液对铝灰进行脱盐处理，以得到脱盐铝灰混悬液；对所述脱盐铝灰进行脱水处理，以得到具有预设含水率的含水铝灰；对具有预设含水率的所述含水铝灰进行脱氮处理，以得到脱氮铝灰；其中，所述预设含水率≤30％。水溶液可以浸出铝灰的可溶性盐，以使可溶性盐与铝灰分离，得到脱盐铝灰混悬液；将脱盐铝灰混悬液进行脱水处理，得到预设含水率≤30％的含水铝灰，含水率≤30％的含水铝灰呈固液混合态，呈固液混合态的含水铝灰含有铝灰固体和水，在脱氮处理过程中，铝灰固体可以进行良好的传热作用，以加快水的蒸发，快速形成足量的水蒸气，一方面足量的水蒸气会与铝灰的氮盐反应生成氨气，从而完成对铝灰的脱氮，另一方面足量的水蒸气可以进行良好的传质作用，以加快脱氮进程，从而提高铝灰脱氮的效率。

技术特征：

1.一种铝灰脱氮的方法，所述铝灰含有可溶性盐和氮盐，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱氮处理的温度≤600℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱氮处理的温度为100℃～600℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶液和所述铝灰的液固比为0.5～2:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱盐处理的温度为80℃～100℃，所述脱盐处理的时间为10min～30min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱盐处理包括使用逆流洗脱方式进行脱盐处理，所述逆流洗脱的等级≤3级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氨吸收的温度为20℃～30℃，所述氨吸收的时间为3s～6s。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氨吸收使用逆流吸收的方式进行，所述逆流吸收的等级≤3级。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氨水的质量浓度为10％～20％。

技术总结
本申请涉及固废物回收利用技术领域，尤其涉及一种铝灰脱氮的方法；铝灰含有氮盐和可溶性盐，所述方法包括：使用水溶液对铝灰进行脱盐处理，以得到脱盐铝灰混悬液；对脱盐铝灰进行脱水处理，以得到具有预设含水率的含水铝灰；对具有预设含水率的含水铝灰进行脱氮处理，以得到脱氮铝灰；预设含水率≤30％；将脱盐铝灰混悬液进行脱水处理，得到预设含水率≤30％的含水铝灰，含水率≤30％的含水铝灰呈固液混合态可以提高铝灰脱氮的效率。

技术研发人员：李政伟,李昌林,侯光辉,王怀江,方斌,王俊青,王俊伟,张延利,焦庆国,马军义,姜治安,罗丽芬
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11