一种铝灰加压常压浸出脱氟脱氯脱氨的方法
技术领域
本发明属于铝工业固体废弃物无害化处理技术领域，具体涉及铝灰的脱氟脱氯脱氨方法。
背景技术
铝灰是电解铝或铸造铝及废铝再生过程中产生的熔渣经冷却加工后的产物，一般含有氧化铝、金属铝、固体氟化盐、氯化物、氮化物等成分。若处理不当，铝灰中含有的氟化盐、氯化物、氮化物会污染水源、土壤还有大气，破坏生态系统。目前我国对铝灰的脱氟脱氯处理还没有较好的方法，多数企业通常采用采用直接填埋或堆存方式对铝灰进行处理，不仅造成资源的浪费，同时也造成环境的污染。随着我国铝工业的快速发展，铝灰积蓄量也在逐年大幅度增加，如果不寻找经济有效并且环保的方法加以治理，将越来越突显其对环境保护的严重威胁。因此，研究和开发综合有效的铝灰脱氟脱氯技术，对于提高企业的经济效益，保护生态环境具有很重要的现实意义和实用价值。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术存在的问题，提供一种铝灰加压常压浸出脱氟脱氯脱氨方法，实现对铝灰高效且经济的脱氟脱氯脱氨处理，并实现氟化盐、氯化物、氮化物等有害成分的资源化综合利用。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种铝灰加压常压浸出脱氟脱氯脱氨的方法，该方法首先对铝灰进行常温常压下的脱氟脱氯脱氨预处理，除去铝灰表层的氟、氯、氮，然后再对铝灰进行深度脱氟脱氯脱氨处理，具体方法步骤如下：
A.将铝灰与水按照固液比为1:1.5～1:3的质量比进行混合，常温常压下反应一段时间并通过搅拌浸出得到烟气和料浆；
B.所述烟气的主要成分为氨气，将氨气通过水吸收后再与硫酸反应后形成硫酸铵，实现对铝灰的脱氨处理；
C.将所述料浆中放入反应釜进行升温加压浸出处理，处理温度为60℃～80℃，压力为0.1MPa～0.6MPa，反应时间为1h～3h；将浸出处理后的料浆过滤进行固液分离，得到浸出渣和浸出液；
D.所述浸出渣采用清水反复洗涤，得到满足环保要求的洗净渣，作为铝电解阳极钢爪抗氧化涂层的主要原料进行回收利用；
E.所述浸出液主要成分为NaCl、NaAlO2、NaF，加入CaCl2后进行反应，得到不溶于水的CaF2，经过滤后，得到CaF2和二次浸出液，CaF2作为配制打渣剂的主要原料进行回收利用，实现对铝灰的脱氟处理；
F.向二次浸出液中通入CO2进行碳分中和处理，将其中的NaAlO2进行分解，得到Na2CO3+2Al(OH)3，实现NaAlO2的分解；
G.将分解完NaAlO2后的二次浸出液进行蒸发浓缩结晶，得到由NaCl、Na2CO3、Na2SiO3和NaOH组成的结晶物，作为配制打渣剂的原料进行回收利用，实现对铝灰的脱氯处理。
本发明产生的积极作用及优点在于:
(1)本发明通过对铝灰进行常温常压下搅拌的脱氟脱氯脱氨预处理后，再在升温加压条件下进行深度脱氟脱氯脱氨处理，可有效除去铝灰中含有的氟、氯、氮等有害元素，实现对铝灰的无害化处理。
(2)通过无害化处理后得到的洗净渣、氟盐、氯盐可作为铝电解生产过程的辅助材料进行回收利用；生产的氨气通过回收处理后形成硫酸铵，可作为肥料用于厂区绿化，实现了铝灰不出生产厂区的闭环综合利用，并大幅降低生产成本。
(3)本发明方法工艺简单，操作方便，处理成本低，在对铝灰进行脱氟脱氯脱氨过程中可以形成多种副产品为企业增加效益。
具体实施方式
一种铝灰加压常压浸出脱氟脱氯脱氨的方法，该方法首先对铝灰进行常温常压下的脱氟脱氯脱氨预处理，除去铝灰表层的氟、氯、氮，然后再对铝灰进行深度脱氟脱氯脱氨处理，具体方法步骤如下：
A.将铝灰与水按照固液比为1:1.5～1:3的质量比进行混合，在常温常压下反应一段时间并通过搅拌浸出得到烟气和料浆；
B.所述烟气的主要成分为氨气，将氨气通过水吸收后再与硫酸反应后形成硫酸铵，实现对铝灰的脱氨处理；硫酸铵可用于生产化肥或者作为肥料直接施用；
C.将所述料浆中放入反应釜，升温加压，进行深度浸出处理，处理温度为60℃～80℃，压力为0.1MPa～0.6MPa，反应时间为1h～3h；将浸出处理后的料浆过滤进行固液分离，得到浸出渣和浸出液；
D.所述浸出渣采用清水反复洗涤，得到满足环保要求的洗净渣，作为铝电解阳极钢爪抗氧化涂层的主要原料进行回收利用；
E.所述浸出液主要成分为NaCl、NaAlO2、NaF，加入CaCl2后进行反应，得到不溶于水的CaF2，反应式为：2NaF+CaCl2＝CaF2↓+2NaCl。经过滤后，得到CaF2和二次浸出液，CaF2作为配制打渣剂的主要原料进行回收利用，实现对铝灰的脱氟处理；
F.向二次浸出液中通入CO2进行碳分中和处理，将其中的NaAlO2进行分解，反应式为：2NaAlO2+CO2+3H2O＝Na2CO3+2Al(OH)3，得到Na2CO3+2Al(OH)3，实现NaAlO2的分解；
G.将分解完NaAlO2后的二次浸出液进行蒸发浓缩结晶，得到由NaCl、Na2CO3、Na2SiO3和NaOH组成的结晶物，作为配制打渣剂的原料进行回收利用，实现对铝灰的脱氯处理。
