繼鋁灰被列入危險廢物，二次鋁灰又于2019年被列入《摑家危險廢物名錄》。二次鋁灰之所以被列入危險廢物名錄，其原因在于二次鋁灰具有明顯的反應(yīng)性和化學(xué)毒性。我們知道，二次鋁灰中通常含有氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁和氟化物等，所含氮化鋁、金屬鋁和碳化鋁遇水或潮濕的氣體會發(fā)生水解反應(yīng)，分別生成氫氧化鋁、氨、氫和甲烷。氨的產(chǎn)生會對大氣及存放區(qū)水體、土壤造成污染。氫和甲烷為易燃易爆氣體，其產(chǎn)生與排放會形成隱患。所含氟化物為有毒有害物質(zhì)，其分解與釋放也會對水體、土壤造成污染，并嚴重危害存放區(qū)及周邊居民和牲畜穩(wěn)定。鑒于這些因素，二次鋁灰被列入危險廢物。

      二次鋁灰無害化處置的方法有濕法和干法兩種。

     所述濕法即水解法，也就是大家常說的水洗法。該法是基于鋁灰中的氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁易與水反應(yīng)生成氫氧化鋁、氨、氫和甲烷的物性特征，通過水解反應(yīng)實現(xiàn)鋁灰中有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過程使氨、氫和甲烷氣體得到揮發(fā)并收集處置。同時對二次鋁灰中的易溶性氟化物做固化處理，從而完成鋁灰由危險廢物向一般工業(yè)廢物的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)二次鋁灰的無害化處置。

　　所述干法即熱處理法，也就是煅燒法。該法是基于二次鋁灰中的氮化鋁在高溫、有氧條件下焙燒可轉(zhuǎn)化為氧化鋁和氮氣的原理，通過焙燒使鋁灰中所含氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁、氮氣和二氧化碳，處理過程同步實現(xiàn)對氟化物的固化，由此實現(xiàn)二次鋁灰的無害化處置。

      水解法是一種常用的鋁灰無害化處置方法，但人們往往把它想的比較簡單，以為用水一洗了之，其不知水解法處理二次鋁灰是有條件的，同時還存在著氮化鋁分解不徹底、氨回收方案需要優(yōu)化、水解過程存在有氨、氫、甲烷氣體燃爆隱患等問題。尤其是氮化鋁分解不徹底的問題，主要是氮化鋁水解過程極易在微粒表面形成水合氧化鋁包裹，阻斷水與氮化鋁之間的進一步接觸，使氮化鋁與水之間的水解反應(yīng)受到限制，導(dǎo)致脫氮率被局限在70%以下，低的甚至達不到50%，處置后鋁灰難以達標(biāo)。同時，處置過程由氮化鋁分解成的氨在水中溶解度較大，如何將氨從料漿體系中更有效的分離出來，是一個值得考慮的問題。

　　此外，對揮發(fā)出的氨是回收氨水還是回收銨鹽，如何避免氨回收不徹底或氨水的二次揮發(fā)法對環(huán)境造成的影響，也是值得注意的問題。

     鋁灰處置過程所產(chǎn)生的氫氣和甲烷，二者均屬易燃易爆氣體。處理過程做好燃爆事故的防控，確保生產(chǎn)是鋁灰無害化處置的前提。

　　水解法處理鋁所產(chǎn)氨氣的處置方式一是回收氨水，二是回收銨鹽?；厥瞻彼膬?yōu)勢是工藝較為簡單，設(shè)備投資相對較少，但存在的不足是氨回收率較低，所得氨水濃度較低，在1.5~7.5%之間。同時，氨水的易揮發(fā)性使尾氣中氨氮濃度難以達標(biāo)。銨鹽回收工藝通常指回收硫酸銨，其優(yōu)點是處置過程尾氣能夠做到達標(biāo)排放，對環(huán)境無污染。一般工藝在硫酸銨回收過程需要對所收得的硫酸銨溶液進行蒸發(fā)濃縮，運行成本較高。但經(jīng)過改進的由氨回收硫酸銨工藝可以不對硫酸銨溶液進行蒸發(fā)，直接生產(chǎn)硫酸銨晶體，具有較好的應(yīng)用前景。目前，硫酸銨市場價格在1500元/t以上，回收硫酸銨具有一定的經(jīng)濟效益。

     以回收硫酸銨為目標(biāo)時，常用設(shè)備有水解反應(yīng)器、直接結(jié)晶法硫酸銨回收系統(tǒng)、壓濾機、氯鹽蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、高溫氯鹽結(jié)晶器、低溫氯鹽結(jié)晶器、離心機等。

　　以回收氨水為目標(biāo)時（收得濃度為20%的氨水），常用設(shè)備有水解反應(yīng)器、縮分器、全凝器、洗氣及負壓系統(tǒng)、壓濾機、氯鹽蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、高溫氯鹽結(jié)晶器、低溫氯鹽結(jié)晶器、離心機等。

     從理論上講可以對鋁灰中金屬鋁和碳化鋁水解所產(chǎn)生的氫氣和甲烷進行回收，但由于二次鋁灰中的金屬鋁和碳化鋁含量較低，而且波動較大，因此不具有回收價值。從國內(nèi)的情況看，對鋁灰處置過程可燃性的回收只是一種概念，也沒有進行相關(guān)實驗，更無工業(yè)化先例。

      二次鋁灰可以用來生產(chǎn)預(yù)熔型煉鋼用鋁酸鈣、水處理用鋁酸鈣、水合鋁酸鈣、聚合氯化鋁、石油壓裂支撐劑、清水磚及附加值較高的干法氟化鋁、冰晶石和阻燃用氫氧化鋁等。其中生產(chǎn)鋁酸鈣、聚合氯化鋁、石油壓裂支撐劑等技術(shù)門檻比較低、工藝簡單、設(shè)備投資少。

      存在隱患。所述隱患主要指氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁水解過程所產(chǎn)生的氨氣和可燃性氣體，其中氨氣的爆炸限15.5%~27.7% ，氫氣的爆炸限4.0%～75.6%，甲烷的爆炸限5%~15%。

     二次鋁灰中所含氯化物為氯化鉀、氯化鈉，目前國內(nèi)的回收工藝是回收混合鹽，即氯化鈉和氯化鉀的混合物，這種混合物既不能當(dāng)作工業(yè)鹽使用，也不能用作農(nóng)業(yè)肥料，因此不具有商品價值。改進的二次鋁灰無害化處置工藝通過采取技術(shù)和裝備措施將氯化鈉和氯化鉀分離，所得產(chǎn)品符合工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)用氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)。

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