火法二次铝灰无害化资源化系统方案

 

 

 

 

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---煅烧+固氟+除盐

概述

   根据《国家危险废物名录》规定:铝电解过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、铝电解过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于HW48有色金属冶炼废物。因此铝灰的回收及利用对环境保护、资源的有效利用和经济可持续发展具有重要的意义,然而对于目前处理二次铝灰的工艺,缺乏对铝灰中盐溶剂的回收及氮化铝的处理及利用,二次铝灰中氮化铝在潮湿环境中会分解释放氨气,污染环境,但氮化铝是二次铝灰中具有较高利用价值的物质。氮化铝在水中的分解存在一段时间的诱导期,短时间或低温度洗涤铝灰并不能使氮化铝有效的分解。由于目前采用酸直接处理二次铝灰或将二次铝灰用水短时间洗涤后再采用酸处理,这两种方法氮化铝的分解量都很低,对氮化铝的利用困难。二次铝灰中的盐和氮化铝均是一种可用的资源,若不加以回收利用,不仅造成资源浪费,而且会污染环境。二次铝灰无害化处理利用,一方面能回收二次铝灰中盐溶剂和氮元素,降低浸出渣对环境的危害,另一方面能尽量利用二次铝灰中铝元素。

工艺流程示意  

物料流程二次铝灰经球磨机球磨、筛分机筛分后在气力风机作用下进入铝灰暂存仓暂存,然后经定量输送机定量输出、密封卸料器进入铝灰打浆槽与水、氨抑制剂搅拌成浆(氨抑制剂防止氮化铝水解),再进入连续洗盐机多级逆流清洗成为浓盐水,浓盐水再加入固氟剂将水中氟化钠氟化钾反应制成氟化钙并由除氟过滤机滤出氟化钙,无氟盐水进入盐水暂存槽后,由输送泵输送至冷却机结片出盐;由连续洗盐机过滤出的无氟无盐滤渣进入配料机配料后,经进料提升机进入煅烧干燥回转窑进行高温煅烧(滤渣不含盐,窑内不粘壁不损坏窑内衬),高温物料经冷却机冷却后由出料提升机送入球磨机磨至粉状,最后在气力输送机的作用下进入成品暂存仓暂存待包装。

气体流程:系统中高温烟气由天然气燃烧形成,高温烟气进入煅烧干燥回转窑与物料完成煅烧干燥过程,尾气夹带的细小粉末由旋风和袋式除尘器进行两级除尘完成气固分离,在系统引风机的作用下净化达标排空。

系统优势特点

  • 本装置符合国家关于危险废弃物的处理标准,在具体设备上进行了优化。
  • 铝灰打浆槽采用氨抑制剂阻止铝灰中氮化铝在打浆过程中水解释放氨气,无需单独处理氨气,氨水解抑制剂为常规化工产品,容易购买。打浆过程中采用负压抽吸结构,排气作为煅烧窑的助燃空气
  • 采用自动连续多级逆流洗涤,将铝灰渣与盐分分离,盐水浓度大大提高,减少了浓缩蒸发过程的能量消耗
  • 氟离子形成氟化钙后可以单独排出,作为一种产品单独售卖,不影响后续产品质量以及盐水质量。
  • 预先洗盐,保证滤渣含盐不超标,确保煅烧干燥回转煅烧窑不会因为盐分高而粘壁导致结疤结壁从而堵塞通道,确保煅烧窑连续稳定运行。
  • 煅烧前滤渣已除盐脱氟净化处理,煅烧尾气无需庞大复杂的尾气处理设备,大大降低设备投资及尾气处理成本,仅需脱硝除尘即可达标。
  • 专业设计的冷却机,可利用盐水给冷却机冷却降温,利用煅烧出来的物料的余热将水分蒸发,从而将盐分单独排出,省去复杂的浓缩蒸发结晶除盐设备。
  • 本系统全密封结构,无扬尘无异味逸出,生产环境良好。
  • 设备占地面积小,投资少,自动化程度高。
  • 公司所提供产品,能够满足CE认证、UL、CSA认证。

成套装置组成简介

  本套装置由打浆装置、输送装置、过滤装置、浓缩装置、配料装置、煅烧装置、控制系统等组成。

1、打浆槽

  • 打浆槽的采用是工艺中抑制粉尘的重要一环。采用合理的混料器避免粉尘飞扬,确保铝灰粉与浆液快速接触混合,避免了干料堆积现象。设有集气装置,保持打浆槽微负压状态,无异味无粉尘外泄。
  • 打浆槽的设置,降低了厂房的高度,减少了投资。
  • 打浆槽的设置,利用打浆搅拌器使可溶性盐分快速溶解,有利于洗盐过程的顺利进行。
  • 添加氮化铝水解抑制剂,减缓水解过程的进行。
  • 设置液位控制器,保证了打浆过程的顺利进行。

2、连续洗盐机

  • 连续洗盐机实际上是真空带式抽滤机,利用清水逆流洗涤,减少铝灰渣中的含盐量。
  • 逆流洗盐增加了盐水浓度,减少了浓缩蒸发的蒸汽耗量,减少了系统能耗。
  • 洗盐后的含盐水一部分进入打浆槽进行打浆,一部分去浓缩蒸发。
  • 采用多个真空罐联通并设置液位控制器,保证了洗盐过程的顺利进行。

3、配料机

  • 配料机是将经过除盐过滤后的铝灰渣与加入的石灰石粉或消石灰粉混合均匀,并与收尘装置回收来的粉尘进行混合。
  • 配料机还将脱硝剂进行混合,以便在高温下分解成为氨气,满足炉内脱硝过程。
  • 配料机采用回转配料方式,利用铝灰渣的特性,成为颗粒状物料,增强了煅烧过程的均匀性。
  • 内部设计合理的结构,避免物料粘结。
  • 设备操作简单,成型颗粒均匀。

4、煅烧干燥回转窑

  • 逆流煅烧干燥方式,充分利用烟气热量,实现窑内热回收。
  • 窑体外部保温处理,减少热量损失。
  • 煅烧窑内部根据煅烧过程采用分段式设计,高温段采用耐温砖环砌结构,中温段采用耐温不锈钢结构,低温段采用耐热钢结构,减少了投资。
  • 窑内加入脱硝剂,实现窑内高温脱硝,由于窑内气流场紊流效果好,脱硝效率大大提高。
  • 燃烧器采用烧嘴式结构,燃烧温度可达2000℃,配合负压控制,减少漏风量,热效率大大提高。
  • 考虑到煅烧过程的高温,本机设计合理的结构确保设备运行的稳定性、安全性。设计合理的密封结构,确保不因漏风降低系统热效率。
  • 设备操作简单、热效率高。产品品质好,单机产量大。

5、冷却机

  • 本设备采用合理结构设计,将冷却与干燥合为一体,利用连续洗盐机排放出来的高浓度盐水进行冷却,无需单独上浓缩蒸发设备,大大降低设备投资。
  • 充分利用煅烧物料的余热,将盐水蒸发,可直接产出固体盐,无需复杂的蒸发、结晶、离心等设备。
  • 蒸发出来的水蒸气可以进行二次利用,实现了节能降耗。冷凝水可以回收利用。
  • 煅烧后的高温物料与冷却液体间接冷却,冷却强度大,不接触不污染。

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