一种高铝粉生产工艺流程

技术领域

本发明涉及铝灰渣回收技术领域，尤其涉及一种高铝粉生产工艺流程。

背景技术

铝灰渣中含有一定比例的铝，通过提取高铝粉，可以有效利用这些资源。铝是重要的工业原料，广泛用于航空、建筑、汽车等领域，提取高铝粉可以从废弃物中回收铝资源，实现资源的可持续利用，减少对天然矿石的依赖，推动铝灰渣提取高铝粉的研发和应用，可以促进相关技术的创新和进步，提高资源利用效率和环境保护水平。

现有技术中的铝灰渣提取高铝粉的过程中，不具备蒸氨沉氟和脱盐的功能，铝灰渣中含有的氟和盐没有得到有效的去除，氟是一种有害元素，它会降低高铝粉的耐腐蚀性能，会使得生产出的高铝粉中含有这些杂质，从而影响高铝粉的质量和性能，盐类物质在高温下会侵蚀高铝粉，导致其强度降低，因此需要将其去除，故而提出一种高铝粉生产工艺流程来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种高铝粉生产工艺流程，包括以下流程步骤；

1）原料准备：将催化剂放入催化剂暂存罐内待用，将固体氯化钙加入氯化钙调配罐，同时泵入定量的新鲜水，调配成 35％氯化钙溶液待用；

2）打浆：暂存于铝灰仓内的危废铝灰送入打浆槽内，进行打浆：

3）催化水解：打浆过程中氮化铝与水发生反应，生成氨气和氢氧化铝，将打浆槽密闭，将产生的氨气收集，打浆后的铝灰浆泵入水解釜，大量发生氮化铝的水解反应，并发生氟化盐的溶解；

4）压滤：等到反应结束时，水解液自流进水解液暂存槽，由水解液压滤泵泵送至水解液压滤机进行压滤；

5）滤饼水洗：压滤过程完成后的即为产品湿高铝料，也就是滤饼，水进行清洗，清洗后的清洗液暂存至水解渣清洗液暂存槽，由泵送入水解反应釜进行水解反应；

6）铝料烘干：由输送装置输送至烘干机，与烘干机产生的热风进行充分热交换，湿高铝料干燥脱水后即为产品高铝粉，含尘尾气经袋式除尘器过滤除尘后，在系统引风机的作用下，由排气筒达标排空；

7）蒸氨：水解工段蒸发的含氨废气进入冷凝器经循环冷却水冷却至约 50℃，冷凝器中冷凝液与水解滤液一起进入换热器与蒸氨系统底部的溶液进行热量交换，在蒸氨系统内自上而下运动，然后二次蒸氨；

8）沉氟、脱盐：经蒸氨后的水解滤液已不含游离氨，但含氟、含盐，先投入配置好的脱氟剂沉淀氟化物，并经过压滤收集固废，经除氟后的含盐水解滤液再经釜式浓缩和离心，分离出固废湿杂盐，湿杂盐再经烘干得固废杂盐。

优选的，所述步骤1）中催化剂氯化钙也可以是氧化钙，且通过使用加料斗加入至调配罐内。

优选的，所述步骤2）打浆的过程中，氮化铝与水发生反应，生成氨气，将打浆槽密闭，将产生的氨气收集，与水解釜内的氨气一并送入氨喷淋吸收系统。

优选的，所述步骤3）中水解过程采用蒸汽夹套加热至 100℃，水解过程中需要添加催化剂氯化铁，催化剂随反应体系部分进入产品，部分进入废渣。

优选的，所述步骤4）当反应结束时，氮化铝的含量需要低于1％。

优选的，所述步骤5）中水为新鲜水，清洗次数为10～15次。

优选的，所述步骤6）中湿高铝料的主要成分为氧化铝和氢氧化铝，烘干设备为转筒烘干机，烘干机内部的烘干温度为140-150℃，输送机为绞龙输送机，烘干机为转筒烘干机。

优选的，所述步骤7）中蒸氨系统包括第一蒸氨塔和第二蒸氨塔，冷凝液与水解滤液一起进入换热器与第一蒸氨塔 底部出水进行热量交换，然后提升至第二蒸氨塔上部，底部出水为无溶液。

优选的，所述步骤8）中釜式浓缩过程中的蒸汽冷凝液收集后，回用于打浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过蒸氨沉氟、脱盐可以去除杂质，蒸氨沉氟和脱盐过程可以有效地去除高铝粉中的杂质，如氟、氯等元素，通过蒸氨沉氟和脱盐的处理，可以减少杂质对设备的损害，延长设备的使用寿命，高铝粉中的杂质会影响其烧结和熔融性能，导致能耗增加，通过蒸氨沉氟和脱盐的处理，可以改善高铝粉的性能，降低能耗。

2、滤饼水洗的洗水泵入水解反应釜中，可以充分利用这些有价值成分，提高资源利用率，将滤饼水洗的洗水泵入水解反应釜中，可以增加反应物之间的接触面积，提高反应速率和反应效率

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明提出的一种高铝粉生产工艺流程的示意图；

图2为本发明提出的一种高铝粉生产工艺流程中滤饼水洗步骤图；

图3为本发明提出的一种高铝粉生产工艺流程中去除废杂盐步骤图；

具体实施方式

如图1-3所示，本发明提出的一种高铝粉生产工艺流程，包括以下流程步骤；

1）原料准备：将催化剂放入催化剂暂存罐内待用，将固体氯化钙加入氯化钙调配罐，同时泵入定量的新鲜水，调配成 35％氯化钙溶液待用；

2）打浆：暂存于铝灰仓内的危废铝灰送入打浆槽内，进行打浆：

3）催化水解：打浆过程中氮化铝与水发生反应，生成氨气和氢氧化铝，将打浆槽密闭，将产生的氨气收集，打浆后的铝灰浆泵入水解釜，大量发生氮化铝的水解反应，并发生氟化盐的溶解；

4）压滤：等到反应结束时，水解液自流进水解液暂存槽，由水解液压滤泵泵送至水解液压滤机进行压滤；

5）滤饼水洗：压滤过程完成后的即为产品湿高铝料，也就是滤饼，水进行清洗，清洗后的清洗液暂存至水解渣清洗液暂存槽，由泵送入水解反应釜进行水解反应；

6）铝料烘干：由输送装置输送至烘干机，与烘干机产生的热风进行充分热交换，湿高铝料干燥脱水后即为产品高铝粉，含尘尾气经袋式除尘器过滤除尘后，在系统引风机的作用下，由排气筒达标排空；

7）蒸氨：水解工段蒸发的含氨废气进入冷凝器经循环冷却水冷却至约 50℃，冷凝器中冷凝液与水解滤液一起进入换热器与蒸氨系统底部的溶液进行热量交换，在蒸氨系统内自上而下运动，然后二次蒸氨；

8）沉氟、脱盐：经蒸氨后的水解滤液已不含游离氨，但含氟、含盐，先投入配置好的脱氟剂沉淀氟化物，并经过压滤收集固废，经除氟后的含盐水解滤液再经釜式浓缩和离心，分离出固废湿杂盐，湿杂盐再经烘干得固废杂盐。

本发明中，在氮化铝与水反应会生成氨，反应式为：AlN + 3H2O → Al（OH）3↓ +NH3 ↑ ，生成的氨气通过喷淋系统进行喷淋和收集，其中喷淋系统包括第一水喷淋塔、第二水喷淋塔和氨喷淋吸收装置，喷淋时使用新鲜水进行喷淋，产生的低浓度氨水进入至吸收装置内，制备20%的氨水，氨喷淋吸收装置未吸收的氨气经装置顶部洗氨净化器吸收后，经过第一喷淋塔和第二喷淋塔 二次吸收处理后经排气筒排放。

高铝粉生产时，通过蒸氨沉氟、脱盐可以去除杂质，蒸氨沉氟和脱盐过程可以有效地去除高铝粉中的杂质，如氟、氯等元素，这些杂质的存在会影响高铝粉的纯度和质量，高铝粉中含有的杂质如氟、氯等元素具有腐蚀性，会对生产设备和管道造成腐蚀和损坏。通过蒸氨沉氟和脱盐的处理，可以减少杂质对设备的损害，延长设备的使用寿命，高铝粉中的杂质会影响其烧结和熔融性能，导致能耗增加，通过蒸氨沉氟和脱盐的处理，可以改善高铝粉的性能，降低能耗，高铝粉中的杂质如氟、氯等元素会对环境造成污染。通过蒸氨沉氟和脱盐的处理，可以减少这些有害物质的排放，符合环保要求。

在铝灰打浆过程中，滤饼水洗的洗水通常会含有一定量的有价值成分，如某些离子或有机物等。将这些洗水泵入水解反应釜中，可以充分利用这些有价值成分，提高资源利用率，将滤饼水洗的洗水泵入水解反应釜中，可以增加反应物之间的接触面积，提高反应速率和反应效率。同时，洗水中的某些物质也可能为反应提供必要的条件，促进反应的进行，在铝灰打浆过程中，滤饼水洗的洗水如果直接排放，可能会对环境造成一定的影响，从而减少废水排放。可以减少新原料的消耗，从而降低生产成本，通过将滤饼水洗的洗水泵入水解反应釜中进行再反应，可以获得更高纯度或更高质量的产品。

在一个可选的实施例中，步骤1）中催化剂氯化钙也可以是氧化钙，且通过使用加料斗加入至调配罐内。

需要说明的是，使用加料斗可以减少人力投入，特别是在需要大量原料的生产线上，可以节省人力成本。

在一个可选的实施例中，步骤2）打浆的过程中，氮化铝与水发生反应，生成氨气，将打浆槽密闭，将产生的氨气收集，与水解釜内的氨气一并送入氨喷淋吸收系统。

需要说明的是，氨气是一种有毒气体，直接排放到大气中会对环境造成污染。通过收集并送入氨喷淋吸收系统，可以减少氨气的排放，保护环境，可以进一步提取氨气中的有价值成分，进行再利用，提高资源利用率。

在一个可选的实施例中，步骤3）中水解过程采用蒸汽夹套加热至 100℃，水解过程中需要添加催化剂氯化铁，催化剂随反应体系部分进入产品，部分进入废渣。

需要说明的是，在水解过程中，需要控制反应条件，如温度、压力、时间等，以获得所需的产品质量和产量。通过加入催化剂，可以加快反应速率并提高产物的产率。

在废渣中，催化剂的含量较高，这可以说明水解反应的部分产物被催化剂吸附或与催化剂发生了反应。这些废渣需要进行妥善处理或回收利用，以避免对环境和人类健康造成影响。

在一个可选的实施例中，步骤4）当反应结束时，氮化铝的含量需要低于1％。

在一个可选的实施例中，步骤5）中水为新鲜水，清洗次数为10～15次。

在一个可选的实施例中，步骤6）中湿高铝料的主要成分为氧化铝和氢氧化铝，烘干设备为转筒烘干机，烘干机内部的烘干温度为140-150℃，输送机为绞龙输送机，烘干机为转筒烘干机。

需要说明的是，转筒烘干机内部的温度和湿度控制适当，可以保证湿高铝料快速烘干，并提高产品的质量和纯度，转筒烘干机可以适应不同形状和大小的湿高铝料，并可根据实际需要进行调整，绞龙输送机和转筒烘干机可以实现自动化控制，减少人力投入，提高生产效率，转筒烘干机具有防爆、防火等安全设施，可以保证生产过程的安全性。

在一个可选的实施例中，步骤7）中蒸氨系统包括第一蒸氨塔和第二蒸氨塔，冷凝液与水解滤液一起进入换热器与第一蒸氨塔 底部出水进行热量交换，然后提升至第二蒸氨塔上部，底部出水为无溶液。

需要说明的是，冷凝液与水解滤液一起进入换热器，与第一蒸氨塔底部出水进行热量交换。这个换热过程是为了回收第一蒸氨塔底部出水的余热，并利用这些热量将冷凝液和水解滤液加热，以便进行下一步的处理，通过这种蒸氨系统，可以将废水中的氨分离出来，并进行回收利用。这种系统在处理含氨废水方面具有高效、环保的优点。

在一个可选的实施例中，步骤8）中釜式浓缩过程中的蒸汽冷凝液收集后，回用于打浆。

需要说明的是，蒸汽冷凝液是蒸馏过程中产生的水蒸气冷凝而成的液体。这个液体中含有一定的氨和其他有机物，具有较高的氨氮含量，将蒸汽冷凝液收集后，可以将其用于打浆过程。在打浆过程中，需要使用大量的水来搅拌和洗涤原材料，而蒸汽冷凝液作为一种含氨氮的液体，可以作为一种很好的补充水来使用，使用蒸汽冷凝液进行打浆，可以减少新鲜水的使用量，同时还可以提高打浆效率和质量。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。