鋁灰，是電解鋁或鋁加工鑄造過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，一般可分為原生鋁灰、二次鋁灰。通常將原鋁熔鑄、廢鋁熔鑄、熔體轉(zhuǎn)移和凈化過程中去除雜質(zhì)產(chǎn)出的鋁渣歸為一次鋁灰，其中金屬鋁含量較高，鋁含量可達(dá)15~75%，通過各種方式分離回收金屬鋁產(chǎn)生的細(xì)鋁灰稱為二次鋁灰。二次鋁灰中金屬鋁含量約為 5~20%，氧化鋁含量約為 20~50%，還含有氮化鋁、氟化物、氯化物等，因此具有反應(yīng)性和浸出毒性的危險(xiǎn)特性。

　　二次鋁灰無害化處置工藝流程：

　　(1) 二次鋁灰的破碎和篩分

　　首先，二次鋁灰經(jīng)過除鐵，通過自動(dòng)輸送機(jī)輸送到破碎、研磨和篩分機(jī)的進(jìn)料口，篩分出顆粒鋁和細(xì)灰，顆粒鋁自動(dòng)輸送到 10T 高溫煅燒回轉(zhuǎn)窯頂部的料倉中使用，顆粒鋁則進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中回收金屬鋁。細(xì)灰進(jìn)入鋁灰無害化系統(tǒng)。

　　(2) 鋁灰的無害化處理

　　CaO、二次鋁灰和除塵器收集的粉末通過自動(dòng)化設(shè)備輸送到鋁灰無害化系統(tǒng)的鋁灰回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行脫氮和固氟處理。

　　①脫氮反應(yīng)

　　氮化鋁氧化熱分解理論分析

　　600-800℃間，鋁灰出現(xiàn)了一個(gè)吸熱峰主要是由于氮化鋁氧化成氧化鋁。此外，600-800℃區(qū)域的熱流曲線呈明顯的下降趨勢(shì)，氮化鋁氧化主要來源于該溫度區(qū)域。在1100℃之后二次鋁灰基本處于失重狀態(tài)，此時(shí)氮化鋁大部分已被氧化。

　　因此，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)控制鋁灰回轉(zhuǎn)窯的溫度(1000-1100℃)和空氣流量等，使鋁灰中的氮化鋁(AlN)在高溫條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，在設(shè)定氧含量及溫度的工藝條件下使鋁灰中的氮元素轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓溆嗟剞D(zhuǎn)化為NOx。反應(yīng)方程式如下：

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　　投入回轉(zhuǎn)窯中的固氟劑CaO等使細(xì)鋁灰中的可溶性氟元素發(fā)生固氟反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為不溶性的氟化物。固氟后的無害化細(xì)鋁灰倒轉(zhuǎn)熱灰進(jìn)入密閉式灰斗，采用叉車將灰斗送入自動(dòng)密閉傾翻機(jī)再倒入冷灰筒，降溫后的無害化粉末作為混凝土路面磚、耐火材料的原料使用。

　　(3)無害化成品

　　經(jīng)過上述處理工藝得到的成品，Al?O?含量70-75%，主要為α-Al?O?，該氧化鋁與水、酸堿都不發(fā)生反應(yīng)，是良好的建筑材料、耐火材料、凈水劑的原料，可以直接效果給建筑行業(yè)和耐火材料行業(yè)。