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铝灰在水泥生产中的替代原料化利用

来源:徐荣 日期:2024-05-17 访问量:551 次

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   铝灰是铝冶炼过程中产生的废弃物,属于危险废物,分为一次铝灰和二次铝灰。铝灰中含有大量的铝元素,可作为水泥企业生产的替代原料加以利用。近年来国内不少水泥企业已将铝灰作为铝质原料进行利用,获得了相应的铝灰处置收益和原料替代收益,效果良好。

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铝灰概况

    一次铝灰是电解氧化铝生产原铝过程中产生一种不熔于铝液的浮渣,颜色通常为白色,故又称白灰。一次铝灰中金属铝含量15%-85%。此外,还含有氟化盐、氧化铝和氮化铝等物质。

    二次铝灰为一次铝灰提取金属铝后的废弃物或铝精炼过程产生的含铝废渣,颜色呈黑色,又称黑灰。主要成分为氧化铝、氮化铝,并含有少量的金属铝、盐类等。通常含氧化铝在60%上下,同时含有氟化盐(3%左右)、氯化物(5-10%左右)和其它重金属氧化物等有毒有害物质。我国铝灰年升量估计约有1000万吨。

    铝灰中所含氮化铝具有较高的反应活性,遇水或与潮湿的空气接触,极易发生水解反应生成氢氧化铝和有毒有害的氨气,由此造成对空气的污染。并且铝灰中含有氟化物、氯化物,长期堆积将对土壤和地下水造成严重污染,影响堆放区及周边居民的生活安全。

处置利用现状及注意事项

    水泥厂处置铝灰路线目前主要有三种。一是将铝灰直喷分解炉进行处置,在窑内不结皮堵塞、水泥氯含量不超标的情况下确定处置量;二是通过危废处置系统与其他物料混合后送入窑系统进行处置;三是通过水洗除氯,收集氨气无害化处置,水洗液蒸发结晶出盐,灰渣入生料配料系统进行处置(水洗类似于飞灰处置)。

    国内已知第一、二种处置方式配合除氯系统处置量已做到了12-40吨/天,铝灰大批量水洗加水泥窑协同处置也有企业正在开展实施中。

    铝灰处置费用一吨约1000-1500元,因此水泥企业开展铝灰处置具有较好的经济、社会、环境效益。

    企业开展铝灰处置应注意以下问题:

  1. 有害元素

     铝灰中氯元素、碱、重金属含量较高,若处置不当会导致系统结皮堵塞及产品质量问题,需要相应的应对措施。

    2.安全环保

    铝灰中的氮化铝组分与水会发生较为激烈的反应,生成氨气,因此在贮存、输送、使用过程中要注意防水防潮。防止发生环境污染乃至爆燃事故。

3.氟元素

    铝灰中氟含量较高,入窑后转化为氟化钙,氟化钙具有较强的助熔效果,需要对工艺操作进行相应的调整,发挥其节能的有利作用并避免其不利作用。

    更多铝灰协同处置方面的技术、经验交流分享,欢迎大家参加即将于厦门举办的“第六届水泥窑协同处置废弃物与固废替代原燃料技术交流大会”交流探讨。

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