针对二次铝灰富含大量氧化铝资源以及伴有氮化物、可溶盐、氟化物等多种物质,具有较强的反应性和不同程度的浸出毒性的问题,通过采用“多段连续强化水解浸出+高值定向转化”工艺路线处置二次铝灰,促进二次铝灰中活性组分(氮化铝、碳化铝、金属铝等)的深度解离和盐组分的高效浸出,回收氨气制备氨水,回收氢气、甲烷等可燃气作为二次燃料使用,可溶性盐经过提纯加工制备成铝用精炼剂;二次铝灰处理后的惰性高铝料不具有危险特性,可作为高铝基原料生产炼钢精炼剂、冶金级氧化铝、耐火材料、铝酸钙等产品,实现增值利用。本技术可实现二次铝灰的全量化利用,二次铝灰中的AlN、单质Al、Al4C3水解产生的氢气、氨气、甲烷分阶段回收利用,蕴含的可溶盐通过蒸发结晶转化成铝用精炼剂,剩余的惰性高铝料可作为耐火材料、铝酸钙等产品生产所需的高铝基原料。此项技术具有适应性强的特点,可处理电解铝、铝加工及再生铝行业生产过程中产生的二次铝灰,整个处置过程无任何废水、废气和固体废物产生,实现了产品的清洁增值和废物零排放利用。
(1)首创了基于靶向抑氨和梯级温度精准调控的二次铝灰湿法无害化处理技术,实现可燃气和氨气的分段稳定释放和高效纯净回收利用,处置过程安全可控;
(2)创新性地采用多段连续水解浸出工艺,协同耦合能束场强化效应,促进活性组分的深度解离和盐组分高效浸出,处置时间短、效率高、成本低;
(3)形成了二次铝灰无害化处置及全量资源化利用技术,梯级全量化利用二次铝灰处理过程气、液、固组分,实现清洁增值和废物零排放。
项目完成单位:中铝郑州有色金属研究院有限公司,是中国轻金属专业领域唯一的大型科研机构,是我国铝镁工业新技术、新工艺、新材料和新装备的重大、关键和前瞻技术的研发基地,基础研究及原创性技术成果的孵化与转化基地。
项目完成人:康泽双、刘中凯、闫琨、张永臣、田野、张腾飞、张延利、和新忠、胡秋云、李广来
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2023-08-17
综合评价
针对二次铝灰富含大量氧化铝资源以及伴有氮化物、可溶盐、氟化物等杂质的问题,采用“多段连续强化水解浸出+高值定向转化”工艺路线处理二次铝灰,促进二次铝灰中活性组分(氮化铝、碳化铝、金属铝等)的深度解离和盐组分的高效浸出,并实现气、液、固组分的梯级全量化利用。二次铝灰处理后高铝料不具有浸出毒性和反应性,可作为高品质铝土矿的替代原料生产炼钢精炼剂、冶金级氧化铝、耐火材料、铝酸钙等产品,实现增值利用。此项技术整体技术达到国际先进水平。
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