本公開一般涉及鋁灰回收利用方法，具體涉及鋁灰利用方法。

背景技術：

鋁灰是一種工業(yè)廢渣，目前大多數工廠處理鋁灰的方式就是堆積填埋，嚴重的污染環(huán)境。少部分工廠僅對鋁灰中單質鋁進行回收，剩下的大量鋁灰還是沒有得到有效的解決。雖然有一些關于鋁灰的應用的研究，如用鋁灰制備凈水劑、鋪路材料，陶瓷等，但大多數都停留在理論和實驗室階段，沒有得到大規(guī)模的應用。

鋁灰的成分很復雜，以單質鋁、氧化鋁和氮化鋁為主。對于電解鋁行業(yè)來講，鋁灰中通常都含有金屬鋁、Al₂O₃、(Fe、Si、Mg)的氧化物及(K、Na、Ca、Mg)的氯化物等。對于鋁鑄造行業(yè)來講，鋁灰的成分主要有金屬鋁、Al₂O₃、(Na、Mg、Ca)的氧化物、氮化鋁以及一些微量成分。電解鋁行業(yè)和鋁鑄造行業(yè)產生的鋁灰主要成分大致相同，主要差異就在于在鋁灰的形成過程。在電解鋁過程中由于精煉劑、覆蓋劑和造渣劑的使用以及在鋁鑄造行業(yè)生產過程中由于鑄造熔煉爐內氣氛等因素都會影響鋁灰的成分及含量。

目前，鋁灰堆積填埋的現狀已經嚴重制約我國再生鋁行業(yè)的發(fā)展，因此急需尋求一種高效利用鋁灰的方法，以最大程度上利用鋁灰，并保護生態(tài)環(huán)境，實現固體廢渣的再生利用。

技術實現要素：

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種鋁灰利用方法。

本發(fā)明提供了一種鋁灰利用方法，包括以下步驟：

S101：將鋁灰渣倒入反應釜，向該反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料，進行水解反應脫氨，水解反應脫氨生成的逸出氨氣進入吸收塔，在吸收塔內采用噴淋水或酸對所述逸出氨氣進行收集；

S102：將脫氨后剩余的漿料裝入儲料容器并放入箱式電爐內進行干燥處理得塊狀鋁渣，將塊狀鋁渣送入振動碾磨機進行球磨處理得到二次鋁灰。

優(yōu)選的，在步驟S101之前還包括：在防塵環(huán)境下，將鋁灰原料送入炒灰裝置中進行炒灰處理，提取出所述鋁灰原料中的金屬鋁，并剩下鋁灰渣。

優(yōu)選的，在步驟S102之后還包括：向攪拌裝置中倒入所述二次鋁灰，向所述二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對所述混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥。

優(yōu)選的，在步驟S102之后還包括：向拌液容器中倒入所述二次鋁灰，在攪拌翻動條件下向所述二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，向所述混合物內加水形成混合漿料，對所述混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品。

優(yōu)選的，在步驟S102之后還包括：

向攪拌裝置中倒入一部分所述二次鋁灰，向該部分二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對所述混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥；

向拌液容器中倒入另一部分所述二次鋁灰，在攪拌翻動條件下向該部分二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，向所述混合物內加水形成混合漿料，對所述混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品。

優(yōu)選的，所述“將鋁灰渣倒入反應釜，向該反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料”包括：

將所述鋁灰渣空冷至70-90℃時倒入反應釜，按照所述鋁灰渣與水的質量比為1：1.5～1：4向所述反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料。

優(yōu)選的，所述混合材中所述鋁灰、所述硅酸鹽水泥熟料、所述石灰石和所述石膏的質量份比為(20-30份)：(50-70份)：(5-10份)：(4-8份)。

優(yōu)選的，所述混合物中所述鋁灰、所述黏土、所述廢玻璃和所述硼砂的質量份比為(25-35份)：(30-60份)：(15-25份)：(2-10份)。

優(yōu)選的，“向所述混合物內添加水形成混合漿料”包括：

按照混合物與水的質量比為1:1-1:3向混合物內加入水形成混合漿料。

優(yōu)選的，所述高溫燒結的溫度為1100-1500℃。

與現有技術相比，本申請所提供的鋁灰利用方法，結合優(yōu)選的實施方式，從鋁灰原料中提取出金屬鋁、收集氨氣(得氨水或銨鹽)以及制成礦渣硅酸鹽水泥或玻璃制品，極大的提高鋁灰的附加值，避免了鋁灰因堆積填埋造成的環(huán)境污染；利用效率高，整個利用的生產流程中，鋁灰的有效利用率達90份-92份；工藝流程簡單、投資少、成本低且環(huán)保，便于大規(guī)模的推廣應用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的方法步驟圖；

圖2為本發(fā)明的第一種工藝流程圖；

圖3為本發(fā)明的第二種工藝流程圖；

圖4為本發(fā)明的第三種工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。

請參考圖1，本發(fā)明提供了一種鋁灰利用方法，包括：

步驟S101：將鋁灰渣倒入反應釜，向該反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料，進行水解反應脫氨，水解反應脫氨生成的逸出氨氣進入吸收塔，在吸收塔內采用噴淋水或酸對逸出氨氣進行收集；

步驟S102：將脫氨后剩余的漿料裝入儲料容器并放入箱式電爐內進行干燥處理得塊狀鋁渣，將塊狀鋁渣送入振動碾磨機進行球磨處理得到二次鋁灰。其中步驟S102中，儲料容器可用于放置漿料并適合置于箱式電爐使用，例如燒杯；對儲料容器中漿料的干燥溫度設定為100-150℃，該溫度范圍既能夠保證漿料干燥充分，同時也節(jié)約干燥的時間；經振動研磨機球磨處理所得的二次鋁灰的粒度為50-80目。

步驟S101將鋁灰渣與水混合，進行水解脫氨反應。步驟S101中的鋁灰渣可以是包含金屬鋁、氧化鋁、氮化鋁等成分的鋁灰原料，也可以是去除金屬鋁的鋁灰。

進一步地，為提高鋁灰的利用率，在步驟S101之前還包括：在防塵環(huán)境下，將鋁灰原料(包含單質鋁、氧化鋁、氮化鋁等成分)送入炒灰裝置中進行炒灰處理，提取出鋁灰原料中的金屬鋁，并剩下鋁灰渣。對鋁灰原料進行炒灰處理，分離出炒灰原料中的金屬鋁，即實現金屬鋁的回收，對剩下的鋁灰渣按照步驟S101進行處理。

其中，所使用的提取金屬鋁的炒灰裝置可以是以下任一一種：具備除塵功能的炒灰機、回轉窯、傾動回轉爐，炒灰機適用于小型工廠，回轉窯、傾動回轉爐相比于炒灰機，機械化程度高，安全環(huán)保；炒灰處理的溫度為660℃-700℃，方便鋁灰渣與金屬鋁充分分離。

步驟S102中處理所得的二次鋁灰還可以進行再次使用，以進一步提高鋁灰的利用率。

例如，在步驟S102之后還包括：向攪拌裝置中倒入二次鋁灰，向二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥。

其中，攪拌裝置為水泥攪拌機，功率20-50kW，轉速23-35r/min，一般優(yōu)選攪拌時間5-10分鐘，當然攪拌時間也可以視制備礦渣硅酸鹽水泥的原料的量而定，以攪拌充分為準。

如圖2所示，對鋁灰原料進行炒灰處理，從鋁灰原料中分離出金屬鋁，并剩下鋁灰渣；將鋁灰渣倒入反應釜內與水混合，進行水解脫氨反應，收集氨氣，并且得到二次鋁灰；向二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥，實現對鋁灰的多級利用。

又如，在步驟S102之后還包括：向拌液容器中倒入二次鋁灰，在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，向混合物內加水形成混合漿料，對混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品。本申請所提及的拌液容器指的是可以用來攪拌的容器，例如燒杯、量瓶等。

本申請中，制備玻璃制品所使用的原料，以二次鋁灰、黏土為主要原料，以廢玻璃、硼砂為輔助原料；依次進行的干燥、壓制、高溫燒結分別為，將二次鋁灰、黏土、廢玻璃、硼砂以及水組成的混合漿料通過拌液容器盛裝并放入干燥箱進行脫水干燥，干燥溫度設定為100-150℃；將干燥所得的材料放入模具(例如模具的內腔為瓶狀、盤狀等等)中并用壓制成型機壓制成型；將經壓制成型機壓制后含材料的模具進行高溫燒結形成玻璃制品。

如圖3所示，對鋁灰原料進行炒灰處理，從鋁灰原料中分離出金屬鋁，并剩下鋁灰渣；將鋁灰渣倒入反應釜內與水混合，進行水解脫氨反應，收集氨氣，并且得到二次鋁灰；向二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，向混合物內加水形成混合漿料，對混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品，實現對鋁灰的多級利用。

再如，在步驟S102之后還包括：向攪拌裝置中倒入一部分二次鋁灰，向該部分二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥；

向拌液容器中倒入另一部分二次鋁灰，在攪拌翻動條件下向該部分二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，向混合物內加水形成混合漿料，對混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品。

如圖4所示，對鋁灰原料進行炒灰處理，從鋁灰原料中分離出金屬鋁，并剩下鋁灰渣；將鋁灰渣倒入反應釜內與水混合，進行水解脫氨反應，收集氨氣，并且得到二次鋁灰；向部分二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，攪拌翻動形成混合材，對混合材進行粉磨形成礦渣硅酸鹽水泥；向另一部分二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂攪拌形成混合物，向混合物內加水形成混合漿料，對混合漿料依次進行干燥、壓制、高溫燒結形成玻璃制品，實現對鋁灰的多級利用。

進一步地，“將鋁灰渣倒入反應釜，向該反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料”包括：

將鋁灰渣空冷至70-90℃時倒入反應釜，按照鋁灰渣與水的質量比為1：1.5～1：4向反應釜內加入水并攪拌翻動形成漿料，一般優(yōu)選鋁灰渣與水的質量比為1:2～1:3。對于鋁灰渣空冷溫度的設定以及鋁灰渣與水質量比的設定，使得鋁灰渣與水進行水解反應后能夠充分脫氨。其中，通過安裝于盛放鋁灰渣的容器上的溫度傳感器來判斷鋁灰渣的溫度。

進一步地，混合材中鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的質量份比為(20-30份)：(50-70份)：(5-10份)：(4-8份)。

進一步地，混合物中鋁灰、黏土、廢玻璃和硼砂的質量份比為(25-35份)：(30-60份)：(15-25份)：(2-10份)。

進一步地，“向混合物內添加水形成混合漿料”包括：按照混合物與水的質量比為1:1-1:3向混合物內加入水形成混合漿料。

進一步地，高溫燒結溫度為1100-1500℃。一般優(yōu)選1300℃，該溫度下處理所得的玻璃陶瓷工藝品的性能佳。

實施例一

例如，一種鋁灰利用方法，包括：

在防塵環(huán)境下，將鋁灰原料(含15.7％的氧化鋁、16.4％的單質鋁、20.5％的氮化鋁)送入炒灰裝置中進行炒灰處理，炒灰溫度為680℃，提取出鋁灰原料中的金屬鋁，得到鋁灰渣；

將鋁灰渣空冷至80℃左右倒入反應釜，向該反應釜內加入水，鋁灰渣與水按質量比1:2進行水解反應脫氨，用吸收塔對制備的氨氣進行收集；

將脫氨后剩余的漿料裝入容器并放入箱式電爐內進行干燥處理得塊狀鋁渣，將塊狀鋁渣送入振動碾磨機進行球磨處理得到二次鋁灰；

對二次鋁灰進行如下處理：在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的質量份比為(25.8-27.8份)：(60-62份)：(4.5-6.2份)：(6.2-7份)，對二次鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的混合材進行粉磨制備得礦渣硅酸鹽水泥；或者，在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，鋁灰、黏土、廢玻璃和硼砂的質量份比為(28.5-30份)：(45.9-50.1份)：(19.7-21.6份)：(6.4-7.3份)，按照混合物與水的質量比為1:2向混合物內加水制成混合漿料，對混合漿料進行干燥、壓制、高溫燒結處理得玻璃陶瓷工藝品，其中高溫燒結溫度為1300℃左右。

該實施例通過利用的方法，鋁灰利用率高，回收利用率達90.5份。

實施例二

例如，一種鋁灰利用方法，包括：

在防塵環(huán)境下，將鋁灰原料(含7.5％的氧化鋁、23.5％的單質鋁、30.1％的氮化鋁)送入炒灰裝置中進行炒灰處理，炒灰溫度為690℃，提取出鋁灰原料中的金屬鋁，得到鋁灰渣；

將鋁灰渣空冷至80℃左右倒入反應釜，向該反應釜內加入水，鋁灰渣與水按質量比1:3進行水解反應脫氨，用吸收塔對制備的氨氣進行收集；

將脫氨后剩余的漿料裝入容器并放入箱式電爐內進行干燥處理得塊狀鋁渣，將塊狀鋁渣送入振動碾磨機進行球磨處理得到二次鋁灰；

對二次鋁灰進行如下處理：在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的質量份比為(21.4-23.5份)：(68.1-70份)：(6.7-7.2份)：(5.3-5.6份)，對二次鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的混合材進行粉磨制備得礦渣硅酸鹽水泥；或者，在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，鋁灰、黏土、廢玻璃和硼砂的質量份比為(33-35份)：(30.5-35份)：(23.5-25份)：(6.5-9.3份)，按照混合物與水的質量比為1:2.5向混合物內加水制成混合漿料，對混合漿料進行干燥、壓制、高溫燒結處理得玻璃陶瓷工藝品，其中高溫燒結溫度為1300℃左右。

該實施例通過利用的方法，鋁灰利用率高，回收利用率達91.6份。

實施例三

例如，一種鋁灰利用方法，包括：

在防塵環(huán)境下，將鋁灰原料(含18.5％氧化鋁、16.5％單質鋁、氮化鋁20.4％)送入炒灰裝置中進行炒灰處理，炒灰溫度為700℃，提取出鋁灰原料中的金屬鋁，得到鋁灰渣；

將鋁灰渣空冷至80℃左右倒入反應釜，向該反應釜內加入水，鋁灰渣與水按質量比1:2.5進行水解反應脫氨，用吸收塔對制備的氨氣進行收集；

將脫氨后剩余的漿料裝入容器并放入箱式電爐內進行干燥處理得塊狀鋁渣，將塊狀鋁渣送入振動碾磨機進行球磨處理得到二次鋁灰；

對二次鋁灰進行如下處理：在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏，鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的質量份比為(22-25.8份)：(64-66.5份)：(6.5-8份)：(4.5-6.3份)，對二次鋁灰、硅酸鹽水泥熟料、石灰石和石膏的混合材進行粉磨制備得礦渣硅酸鹽水泥；或者，在攪拌翻動條件下向二次鋁灰中加入黏土、廢玻璃和硼砂形成混合物，鋁灰、黏土、廢玻璃和硼砂的質量份比為(30.5-33份)：(48-53份)：(22.7-23.9份)：(4.6-6.8份)，按照混合物與水的質量比為1:3向混合物內加水制成混合漿料，對混合漿料進行干燥、壓制、高溫燒結處理得玻璃陶瓷工藝品，其中高溫燒結溫度為1300℃左右。

該實施例通過利用的方法，鋁灰利用率高，回收利用率達90.8份。

以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。