火法二次鋁灰無害化資源化系統(tǒng)方案
---煅燒+固氟+除鹽
概述
根據(jù)《國家危險(xiǎn)廢物名錄》規(guī)定：鋁電解過程中電解槽維修及廢棄產(chǎn)生的廢渣、鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的初煉爐渣、鋁電解過程中產(chǎn)生的鹽渣和浮渣、鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的易燃性撇渣四種廢渣屬于HW48有色金屬冶煉廢物。因此鋁灰的回收及利用對環(huán)境保護(hù)、資源的有效利用和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，然而對于目前處理二次鋁灰的工藝，缺乏對鋁灰中鹽溶劑的回收及氮化鋁的處理及利用，二次鋁灰中氮化鋁在潮濕環(huán)境中會分解釋放氨氣，污染環(huán)境，但氮化鋁是二次鋁灰中具有較高利用價(jià)值的物質(zhì)。氮化鋁在水中的分解存在一段時(shí)間的誘導(dǎo)期，短時(shí)間或低溫度洗滌鋁灰并不能使氮化鋁有效的分解。由于目前采用酸直接處理二次鋁灰或?qū)⒍武X灰用水短時(shí)間洗滌后再采用酸處理，這兩種方法氮化鋁的分解量都很低，對氮化鋁的利用困難。二次鋁灰中的鹽和氮化鋁均是一種可用的資源，若不加以回收利用，不僅造成資源浪費(fèi)，而且會污染環(huán)境。二次鋁灰無害化處理利用，一方面能回收二次鋁灰中鹽溶劑和氮元素，降低浸出渣對環(huán)境的危害，另一方面能盡量利用二次鋁灰中鋁元素。
工藝流程示意
物料流程：二次鋁灰經(jīng)球磨機(jī)球磨、篩分機(jī)篩分后在氣力風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入鋁灰暫存?zhèn)}暫存，然后經(jīng)定量輸送機(jī)定量輸出、密封卸料器進(jìn)入鋁灰打漿槽與水、氨抑制劑攪拌成漿（氨抑制劑防止氮化鋁水解），再進(jìn)入連續(xù)洗鹽機(jī)多級逆流清洗成為濃鹽水，濃鹽水再加入固氟劑將水中氟化鈉氟化鉀反應(yīng)制成氟化鈣并由除氟過濾機(jī)濾出氟化鈣，無氟鹽水進(jìn)入鹽水暫存槽后，由輸送泵輸送至冷卻機(jī)結(jié)片出鹽；由連續(xù)洗鹽機(jī)過濾出的無氟無鹽濾渣進(jìn)入配料機(jī)配料后，經(jīng)進(jìn)料提升機(jī)進(jìn)入煅燒干燥回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫煅燒（濾渣不含鹽，窯內(nèi)不粘壁不損壞窯內(nèi)襯），高溫物料經(jīng)冷卻機(jī)冷卻后由出料提升機(jī)送入球磨機(jī)磨至粉狀，最后在氣力輸送機(jī)的作用下進(jìn)入成品暫存?zhèn)}暫存待包裝。
氣體流程：系統(tǒng)中高溫?zé)煔庥商烊粴馊紵纬桑邷責(zé)煔膺M(jìn)入煅燒干燥回轉(zhuǎn)窯與物料完成煅燒干燥過程，尾氣夾帶的細(xì)小粉末由旋風(fēng)和袋式除塵器進(jìn)行兩級除塵完成氣固分離，在系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的作用下凈化達(dá)標(biāo)排空。
系統(tǒng)優(yōu)勢特點(diǎn)
- 本裝置符合國家關(guān)于危險(xiǎn)廢棄物的處理標(biāo)準(zhǔn)，在具體設(shè)備上進(jìn)行了優(yōu)化。
- 鋁灰打漿槽采用氨抑制劑阻止鋁灰中氮化鋁在打漿過程中水解釋放氨氣，無需單獨(dú)處理氨氣，氨水解抑制劑為常規(guī)化工產(chǎn)品，容易購買。打漿過程中采用負(fù)壓抽吸結(jié)構(gòu)，排氣作為煅燒窯的助燃空氣
- 采用自動連續(xù)多級逆流洗滌，將鋁灰渣與鹽分分離，鹽水濃度大大提高，減少了濃縮蒸發(fā)過程的能量消耗
- 氟離子形成氟化鈣后可以單獨(dú)排出，作為一種產(chǎn)品單獨(dú)售賣，不影響后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量以及鹽水質(zhì)量。
- 預(yù)先洗鹽，保證濾渣含鹽不超標(biāo)，確保煅燒干燥回轉(zhuǎn)煅燒窯不會因?yàn)辂}分高而粘壁導(dǎo)致結(jié)疤結(jié)壁從而堵塞通道，確保煅燒窯連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
- 煅燒前濾渣已除鹽脫氟凈化處理，煅燒尾氣無需龐大復(fù)雜的尾氣處理設(shè)備，大大降低設(shè)備投資及尾氣處理成本，僅需脫硝除塵即可達(dá)標(biāo)。
- 專業(yè)設(shè)計(jì)的冷卻機(jī)，可利用鹽水給冷卻機(jī)冷卻降溫，利用煅燒出來的物料的余熱將水分蒸發(fā)，從而將鹽分單獨(dú)排出，省去復(fù)雜的濃縮蒸發(fā)結(jié)晶除鹽設(shè)備。
- 本系統(tǒng)全密封結(jié)構(gòu)，無揚(yáng)塵無異味逸出，生產(chǎn)環(huán)境良好。
- 設(shè)備占地面積小，投資少，自動化程度高。
- 公司所提供產(chǎn)品，能夠滿足CE認(rèn)證、UL、CSA認(rèn)證。
成套裝置組成簡介
本套裝置由打漿裝置、輸送裝置、過濾裝置、濃縮裝置、配料裝置、煅燒裝置、控制系統(tǒng)等組成。
1、打漿槽
- 打漿槽的采用是工藝中抑制粉塵的重要一環(huán)。采用合理的混料器避免粉塵飛揚(yáng)，確保鋁灰粉與漿液快速接觸混合，避免了干料堆積現(xiàn)象。設(shè)有集氣裝置，保持打漿槽微負(fù)壓狀態(tài)，無異味無粉塵外泄。
- 打漿槽的設(shè)置，降低了廠房的高度，減少了投資。
- 打漿槽的設(shè)置，利用打漿攪拌器使可溶性鹽分快速溶解，有利于洗鹽過程的順利進(jìn)行。
- 添加氮化鋁水解抑制劑，減緩水解過程的進(jìn)行。
- 設(shè)置液位控制器，保證了打漿過程的順利進(jìn)行。
2、連續(xù)洗鹽機(jī)
- 連續(xù)洗鹽機(jī)實(shí)際上是真空帶式抽濾機(jī)，利用清水逆流洗滌，減少鋁灰渣中的含鹽量。
- 逆流洗鹽增加了鹽水濃度，減少了濃縮蒸發(fā)的蒸汽耗量，減少了系統(tǒng)能耗。
- 洗鹽后的含鹽水一部分進(jìn)入打漿槽進(jìn)行打漿，一部分去濃縮蒸發(fā)。
- 采用多個(gè)真空罐聯(lián)通并設(shè)置液位控制器，保證了洗鹽過程的順利進(jìn)行。
3、配料機(jī)
- 配料機(jī)是將經(jīng)過除鹽過濾后的鋁灰渣與加入的石灰石粉或消石灰粉混合均勻，并與收塵裝置回收來的粉塵進(jìn)行混合。
- 配料機(jī)還將脫硝劑進(jìn)行混合，以便在高溫下分解成為氨氣，滿足爐內(nèi)脫硝過程。
- 配料機(jī)采用回轉(zhuǎn)配料方式，利用鋁灰渣的特性，成為顆粒狀物料，增強(qiáng)了煅燒過程的均勻性。
- 內(nèi)部設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)，避免物料粘結(jié)。
- 設(shè)備操作簡單，成型顆粒均勻。
4、煅燒干燥回轉(zhuǎn)窯
- 逆流煅燒干燥方式，充分利用煙氣熱量，實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)熱回收。
- 窯體外部保溫處理，減少熱量損失。
- 煅燒窯內(nèi)部根據(jù)煅燒過程采用分段式設(shè)計(jì)，高溫段采用耐溫磚環(huán)砌結(jié)構(gòu)，中溫段采用耐溫不銹鋼結(jié)構(gòu)，低溫段采用耐熱鋼結(jié)構(gòu)，減少了投資。
- 窯內(nèi)加入脫硝劑，實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)高溫脫硝，由于窯內(nèi)氣流場紊流效果好，脫硝效率大大提高。
- 燃燒器采用燒嘴式結(jié)構(gòu)，燃燒溫度可達(dá)2000℃，配合負(fù)壓控制，減少漏風(fēng)量，熱效率大大提高。
- 考慮到煅燒過程的高溫，本機(jī)設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)，確保不因漏風(fēng)降低系統(tǒng)熱效率。
- 設(shè)備操作簡單、熱效率高。產(chǎn)品品質(zhì)好，單機(jī)產(chǎn)量大。
5、冷卻機(jī)
- 本設(shè)備采用合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將冷卻與干燥合為一體，利用連續(xù)洗鹽機(jī)排放出來的高濃度鹽水進(jìn)行冷卻，無需單獨(dú)上濃縮蒸發(fā)設(shè)備，大大降低設(shè)備投資。
- 充分利用煅燒物料的余熱，將鹽水蒸發(fā)，可直接產(chǎn)出固體鹽，無需復(fù)雜的蒸發(fā)、結(jié)晶、離心等設(shè)備。
- 蒸發(fā)出來的水蒸氣可以進(jìn)行二次利用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。冷凝水可以回收利用。
- 煅燒后的高溫物料與冷卻液體間接冷卻，冷卻強(qiáng)度大，不接觸不污染。
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