鋁渣無害化回收處理方法
鋁渣是鋁工業(yè)產(chǎn)生的固體廢物(包括尾礦、赤泥、鋁渣、煤灰等其他固體廢物)中數(shù)量不小的部分。占渣中1/3-1/2的金屬鋁是可以回收的。回收鋁后剩下的渣灰中一部分可作鋼鐵造渣劑使用,另外部門可在水泥等行業(yè)上使用。鋁渣處理技術(shù)應(yīng)包括從渣中回收金屬、控制造渣量、利用渣灰和防止污染、推廣處理設(shè)備等方面技術(shù)。
白渣:鋁加工廠鑄造車間、壓力鑄造車間、鑄造車間在熔煉金屬鋁時不使用鹽熔劑,產(chǎn)生的渣為白色或灰色,稱為白渣。
黑渣:碎料、切屑料、鋁箔料等在爐中熔化時為了控制氧化,往往在鋁液面上加覆蓋劑,在這種情況下產(chǎn)生的渣為黑色,稱為黑渣。
鹽渣餅:從白色渣、黑色渣中回收金屬時,一般使用與處理渣等量的熔劑,在處理后的廢渣中含有大量鹽熔劑,稱為鹽渣餅或鹽餅。
渣灰:從熔煉爐中取出鋁渣,從渣中回收金屬鋁稱為一次處理,再進(jìn)一步從渣中回收金屬稱為二次處理。很后剩下的渣稱為渣灰或殘灰,含金屬量只占百分之幾了。
日本企業(yè)多數(shù)采用MRM方法處理鋁渣。該工藝是把熔爐中熱鋁渣直接送入帶有攪拌裝置的設(shè)備中,使鋁液沉積于設(shè)備底部,這時要加入能產(chǎn)生熱反應(yīng)的熔劑,使渣保持所需溫度。剩下的鋁渣還可進(jìn)一步進(jìn)行篩選、粉碎、熔化回收鋁,為二次回收處理。在歐美我國為了提高金屬回收率,在熔煉時往往使用鹽熔劑(氯化鉀與氯化鈉的混合鹽),產(chǎn)生的含鹽廢渣灰如果將它掩埋會污染環(huán)境,不符合廢棄物處理規(guī)定。
上述廢渣處理方法是一種傳統(tǒng)方法,為了提高鋁的回收率和減少使用鹽熔劑,各國很近在鋁渣處理中不斷采用技術(shù)和設(shè)備。
從熔爐中取出熱鋁渣,放入冷卻渣盤內(nèi),通入氬氣防止金屬氧化。冷卻時間需要4-8小時。特點(diǎn)是氧化損耗少,操作環(huán)境好。當(dāng)渣量較多時要使用多臺設(shè)備,占地面積增加了,這是一個缺點(diǎn)。金屬回收后的廢渣還可進(jìn)行二次回收金屬。IGDC方法總的金屬回收率與MRM方法相比要稍低一些。
將冷卻、破碎、篩選組合在一起,在低氧化氣氛中處理。使用不充足的氬氣,輸送渣部分要密封。滾筒中氧與熱渣中的金屬反應(yīng)將氧消耗掉后,就能維持低氧狀態(tài)。設(shè)備緊湊、適合處理渣量較少的情況。
在熱鋁渣的上部施加壓力的方法,鋁的回收率在30%-50%,與MRM方法相比稍低些。此方法優(yōu)點(diǎn)是操作環(huán)境好,回收鋁后的渣餅還含有許多金屬鋁,通過破碎后作為鋼鐵用造渣劑。
從熔爐中取出的渣放入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行再加熱,然后再在離心機(jī)里將金屬分離出來。特點(diǎn)是回收率時不使用鹽熔劑,金屬回收率高達(dá)90%以上。
熔化爐是回轉(zhuǎn)式,用富氧天然氣作燃料,因此可在短時間內(nèi)達(dá)到很高溫度,鋁熔化聚集于爐低,而非金屬渣則浮于溶體上面。此方法熱效率高,操作環(huán)境好,提高回收鋁的質(zhì)量,不存在處理鹽廢料。
鋁渣在一個固定式交流等離子弧爐內(nèi)迅速被加熱熔化,同時加入石灰(氧化鈣),生成熔融鋁的密度比鋁酸鈣密度低,所以在爐內(nèi)形成界面分明的兩層。定期放出,即得到金屬鋁和鋁酸鈣兩種產(chǎn)品(即兩種商品)。此方法的特點(diǎn)是鋁回收率高,不使用鹽熔劑,得到渣料鋁酸鈣也可作商品銷售。
過去大部分渣灰被掩埋掉,隨著渣灰逐年增加,處理場地也隨之增加。如果渣灰中含有鹽熔劑又會污染環(huán)境。近年來利用渣灰是以用在水泥為主,利用鹽餅為水泥生產(chǎn)提供廉價的氧化鋁資源。美國公司利用渣灰中含有的氧化鋁作陶瓷、研磨劑材料。廢舊公司將渣灰全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁浄?,可代替常?guī)鉀肥使用。渣灰具有化學(xué)活性,容易與水反應(yīng)。渣灰被廢棄后遇到雨水發(fā)生反應(yīng)會生成有害的氨和碳化氫,會造成二次分公害。為了保護(hù)環(huán)境避免污染,應(yīng)對渣灰廢棄之前進(jìn)行無害化處理。日本對渣灰無害化處理方法就是往渣灰中加入80℃以上的溫水,渣與水比例為1:10,混合后攪拌3小時,然后靜止沉淀,將漿狀渣取出干燥,這樣就完成無害化處理。
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