二次铝灰会对环境产生严重的危害
不同原料熔铸过程产生的二次铝灰化学成分不同,电解铝熔铸过程产生的二次铝灰中氟化物、氮化铝含量较高,再生铝熔铸过程产生的二次铝灰中氧化铝和盐分含量较高。
二次铝灰主要成分为氧化铝、AlN、Al4C3、少量的金属铝和一定量的氟化物、氰化物、NaCl、KCl和SiO2,有毒有害物质为AlN、Al4C3、氟化物和氰化物等。
AlN、Al4C3遇水产生NH3和CH4等,散发恶臭气味,氟化物和氰化物遇水溶出会污染自然水体,如不加处理直接进行填埋将会对环境产生严重的危害。目前二次铝灰已被列入《国家危险废物名录》,废物类别HW48有色金属冶炼,废物代码321-024-48。
二次铝灰现有工艺存在消纳量不足的缺点
二次铝灰当前处理工艺主要分为无害化和资源化两类,无害化指二次铝灰经过处理去除氮化物、氟化物、盐分等杂质后得到无害化铝灰进行安全填埋,无害化工艺主要为酸浸、碱浸、洗涤等方式。
资源化是指脱除有毒有害物质后二次铝灰经过高温或冷加工制成不同的产品如钢爪保护环、棕刚玉磨料、精炼剂和净水剂等,或是返回电解槽作为电解铝原料。
在环保的压力下,目前国内多家电解铝厂纷纷上马二次铝灰处理项目,例如青海某电解铝企业的电解铝废碳渣和二次铝灰处置线于2018年4月通过青海省环保厅的验收并投入使用。
项目总投资1.3亿元,项目规模为年处置废铝灰1.9万吨、废碳渣1.4万吨,年产出电解质1万吨、重熔铝锭0.5万吨、钢爪保护环296万付、冶金焦2.8万吨、人造石墨碎0.42万吨。
铝灰生产阳极保护环工艺过程为:
1.铝灰的初选和破碎,废铝灰给入条形筛,筛出大块的铝块,筛下物给入鄂式破碎机破碎,破碎后物料进入集料斗;
2.球磨和筛分,破碎物料给入球磨机,球磨后物料经给料机给入振动筛,筛分出不能磨碎的铝片和二次铝灰;
3.铝块重熔,将筛分的金属铝块给入1t的中频炉中熔炼并铸成铝锭;
4.压制保护环,二次铝灰与碳素添加剂和水进行充分搅拌混合,混合好的物料进入制环机直接压制阳极保护环,成型保护环送入电热隧道窑进行烘干;
5.氨气回收,由于二次铝灰中含有氮化铝,烘干过程会产生氨气,隧道窑产生的废气经吸氨塔吸收,稀氨水泵送入蒸氨塔,使稀氨水部分气化冷凝得到大于20%的成品氨水出售。