两段法铝灰处置技术,新中国第一
来源: 中国铝业报时间: 2024-10-12作者: 卢果
铝灰是电解铝或铸造铝生产过程中产生的灰渣,由于铝灰中含有氮化铝、氟化物、氯化物、可溶性盐等有毒有害物质,于2016年被列入《国家危险废弃物名录》。据统计,每生产1吨原铝会产生25公斤至50公斤铝灰,按照2023年我国电解铝运行产量计算,铝灰年产出量在104万吨至208万吨。这是压在电解铝企业身上的沉重包袱,不仅制约了铝行业发展,也增加了电解铝企业环保压力。
以往的铝灰无害化处置方法是湿法工艺,该工艺虽然可以使铝灰中的氮化铝得以分解,使处理后的铝灰中氮化铝含量降低,同时使氟、重金属固化,但存在“无法从根本上脱除铝灰中的氮、所收的低浓度氨水无商品价值、设备投资大、处理过程能耗高、产品附加值低、产物混合盐(氯化钾、氯化钠的混合物)无商品价值”等突出问题。
云铝文山开展了大量试验研究,发现铝灰70%以上是氧化铝,其含量达到优质铝土矿中氧化铝的含量标准,具有较高的回收利用价值。
为将“产业包袱”变成“绿色财富”,云铝文山技术团队充分发挥校企合作优势,结合冶金、化工、环保等多学科的科技示范项目,不断加大科技工作管理力度,大力实施重点科技项目研究应用,成功研发出“两段法铝灰资源化综合利用新工艺”:采用“一段活性溶出+二段熟料烧结”两段法生产工艺,既回收铝灰中的铝,又协同处理拜耳法氧化铝系统中的杂质, 实现了有害气体安全利用,氯氟氮元素有效控制,大幅提高了二次铝灰综合利用效益。
云铝文山“两段法铝灰资源化综合利用新工艺”项目自2019年10月投产以来,系统运行平稳,产品质量达标,各项排放指标合格,每年实现无害化、资源化处理铝灰3万吨,回收氧化铝2万吨,消除氧化铝系统有机物1000吨,生产副产品氢气近300万标准立方米,年创造价值2000万元以上,经济效益和社会效益非常可观。
该项目通过“以废治废”和“治废提效”,实现氧化铝回收率≥95%,氨气吸收率≥98%,氢气利用率≥95%,氧化铝产品达到《氧化铝》(GB/T 24487-2022)标准要求,被中国有色金属工业协会认定为达到国际领先技术水平。该技术被收录于《国家先进污染防治技术目录(固体废物和土壤污染防治领域)》,入选中国科协“科创中国”先导技术(绿色低碳领域)榜单。
经过提产改造,该项目目前已经具备每年处置铝灰5万吨的产能,实现铝灰规模化经济高效集中处理和资源化利用,为进一步降低云南省内乃至周边省市电解铝企业铝灰储量提供了有力的技术支撑,成为引领电解铝行业铝灰处置综合利用的样板。
云铝文山“两段法铝灰资源化综合利用新工艺”项目研究成果的转化及产业化应用,有效解决了电解铝生产、危险固废处理的后顾之忧,为铝行业提供了铝灰安全资源化处理方式,也为拜耳法氧化铝生产去除有机物开辟了新思路,实现了社会效益和经济效益的双赢。
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