本发明涉及一种铝灰脱氨装置。
背景技术：
铝灰是
电解铝或铸造铝生产工艺中产生的冶炼渣经冷却加工后的产物，含有铝及多种有价元素，主要由金属铝（5-70%）、氮化铝（10-20%）、
氧化铝（20-40%）、其他金属氧化物（2-10%）和盐熔剂（2-20%）的混合物组成，根据金属铝含量的不同，铝灰又可分为一次铝灰和二次铝灰，一次铝灰(白铝灰)铝含量15-70%（具体参考原料和工艺），二次铝灰颜色发黑，含铝量一般在5-15%。铝灰中的金属铝和氧化铝含量较高，是一种宝贵的可再生资源，铝灰中的金属铝和氮化铝潮解释放产生氢气和氨气，氨气是一种恶臭性气体且具有易燃爆炸性，并且盐熔剂主要为氯盐和氟盐，其中可溶性氟化物含量很高，因此铝灰如处理不当，将对土地、水体、空气等生态环境造成严重污染。根据铝灰浸出毒性和水解反应性的特征，属于危险废弃物。
铝灰的氟离子和重金属离子浸出毒性可加入含钙离子的试剂进行固化和稳定化，并且由于工艺的差异性，部分铝灰的浸出毒性不会超标，因此，铝灰无害化的处理关键是使其安定，不再具有反应性。目前，在工艺上有火法使氮化铝氧化分解，如专利申请号为cn201510351743.8的专利申请公开了一种利用废铝灰和石灰在高温电弧炉内生产铝酸钙的方法、专利申请号为cn201620825545.0的专利申请公开了热态铝灰金属铝回收及熔渣制备炼钢辅料的设备、专利申请号为cn201810719603.5的专利申请公开了一种利用铝灰、石英砂、钙粉为主要原料烧结生产霞石微晶玻璃的方法、专利申请号为cn201510885190.4的专利申请公开了一种利用铝灰直接制备铝尖晶石耐火材料的方法及其制备的材料；火法工艺存在氟化物气体腐蚀，能耗高，氮化铝分解产生的氮氧化物排放问题。湿法工艺主要是利用水或催化剂使氮化铝分解为氨气，如专利申请号为cn201610034766.0的专利申请公开了一种利用铝灰为原料制备高效
污水处理片剂的方法、专利申请号为cn201610062816.6的专利申请公开了一种利用铝灰制备高活性氧化铝粉体的方法、专利申请号为cn201610796723.6的专利申请公开了一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法；上述湿法处理工艺未提及氨气释放的问题。专利申请号为cn201410499871.2的专利申请公开了一种铝灰无害化处理并回收利用的方法提到使用水浸脱氨，水浸脱氨存在反应速度慢的问题。专利申请号为cn201510808471.x的专利申请公开了一种铝灰综合利用处理方法，具体公开了一种加速脱氨的催化剂，但是再生产品中会存在催化剂残留，需要增加洗涤的工序；专利申请号为cn201710893673.8的专利申请公开了一种调压-水热旋流工艺强化铝灰脱氮的方法，尝试采用80-150℃热水，利用水力旋流器来加速脱氨过程。专利申请号为cn201810729522.3的专利申请公开了一种从铝灰中回收金属铝的方法，公开了利用球磨机加水湿磨进行深度提铝的方法，但是没有提到湿磨会产生氨气和氢气，以及气体收集和处理等衍生的问题。
因此，目前急需一种可解决处理能耗高、氨气吸收不彻底、盐水残留等铝灰环保处置工程化问题的装置。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能耗低，可解决氨气吸收不彻底、盐水残留等铝灰环保处置工程化问题的铝灰脱氨装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝灰脱氨装置，包括脱氨装置、脱水装置、换热装置、氨气吸收装置和结晶池，所述脱氨装置分别通过管路与脱水装置、换热装置相连，所述换热装置通过管路与氨气吸收装置相连，所述脱水装置通过管路与结晶池相连，所述结晶池通过管路与换热装置相连。
优选地，所述换热装置通过管路与脱氨装置相连。
优选地，还设有除尘装置，所述除尘装置分别通过管路与脱氨装置、换热装置相连，采用喷淋的方式除尘。所述除尘装置配置有加热器，以蒸发除尘装置中的氨水。
优选地，还设有化浆装置，所述化浆装置分别通过管路与脱氨装置、除尘装置相连。当然，所述换热装置通过设有泵的管路也可与化浆装置相连。
优选地，所述化浆装置前设有给料装置，可以是真空上料机或螺旋
给料机或管链输送机等，用于输送铝灰原料。
优选地，还设有循环水池，所述循环水池通过管路与化浆装置、脱水装置相连。
优选地，所述脱氨装置包括反应槽ⅰ、反应槽ⅱ和脱氨缓冲槽，所述反应槽ⅰ通过设有泵的管路与反应槽ⅱ相连，所述反应槽ⅱ通过设有泵的管路与脱氨缓冲槽相连。
优选地，所述脱水装置为真空带式
过滤机。当然，也可为板框压滤机、卧式活塞推料离心机等。
优选地，所述结晶池由沉降水池和相邻的冷却水池组成；所述冷却水池配有冷却塔，所述冷却塔通过管路与冷却水池相连。
优选地，所述氨气吸收装置配置有冷却塔、冷冻机等冷却装置。
本发明的有益效果：
利用本发明进行铝灰脱氨，可实现利用脱氨产生的高温氨气和氨气冷凝的热量蒸发盐水和预热化浆用水的目的，能低成本高效解决铝灰脱氨工程问题。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参照图1，一种铝灰脱氨装置，包括脱氨装置2、脱水装置3、换热装置5、氨气吸收装置6和结晶池7，所述脱氨装置2分别通过设有泵的管路与脱水装置3、换热装置5相连，所述换热装置5通过设有泵的管路与氨气吸收装置6相连，所述脱水装置3通过设有泵的管路与结晶池7相连，所述结晶池7通过设有泵的管路与换热装置5相连。
本实施例中，所述换热装置5通过设有泵的管路与脱氨装置2相连。
本实施例中，还设有除尘装置4，所述除尘装置4分别通过设有泵的管路与脱氨装置2、换热装置5相连，采用喷淋的方式除尘。所述除尘装置4配有加热器，以蒸发除尘装置4中的氨水。
本实施例中，还设有化浆装置1，所述化浆装置1分别通过设有泵的管路与脱氨装置2、除尘装置4相连。当然，所述换热装置5通过设有泵的管路也可与化浆装置1相连。
本实施例中，所述化浆装置1前设有给料装置，可以是真空上料机或螺旋给料机或管链输送机等，用于输送铝灰原料。
本实施例中，还设有循环水池，所述循环水池通过管路与化浆装置1、脱水装置3相连。
本实施例中，所述脱氨装置2包括反应槽ⅰ、反应槽ⅱ和脱氨缓冲槽，所述反应槽ⅰ通过设有泵的管路与反应槽ⅱ相连，所述反应槽ⅱ通过设有泵的管路与脱氨缓冲槽相连。
本实施例中，所述脱水装置3为真空带式过滤机。当然，也可为板框压滤机、卧式活塞推料离心机等。
本实施例中，所述结晶池7由沉降水池和相邻的冷却水池组成；所述冷却水池配有冷却塔，所述冷却塔通过管路与冷却水池相连。
本实施例中，所述氨气吸收装置6也可以配置冷却塔、冷冻机等冷却装置。
利用所述装置进行铝灰脱氨处理，包括以下步骤：
（1）将铝灰通过给料装置进入化浆装置1化浆，化浆时间为20min；所述铝灰中含金属铝颗粒5%、氮化铝20%，含盐8%，其余为氧化铝和杂质；
（2）化浆后的浆料通过泵输往脱氨装置2反应，控制反应温度80-100℃，反应至无气体放出；
（3）化浆装置1和脱氨装置2放出气体收集后经除尘装置4进入换热装置5进行换热，冷凝后的尾气进入氨气吸收装置6，继续被冷凝、吸附，吸收剂为纯水，得到浓度为15%氨水；
（4）脱氨后的铝灰浆料经脱水装置3进行过滤，盐水滤液进入结晶池7，冷却析出再生盐渣，用于生产精炼剂；步骤（3）所得热水可用于过滤洗涤，洗涤水经循环水池返回到化浆装置1内循环使用；
（5）过滤洗涤后的滤饼为无害化高铝料，含水量为18%，氮化铝含量0.02%，金属铝含量3%，盐含量0.2%，进行烘干后可作为陶瓷、玻璃、耐火材料、建筑材料的原料使用。
技术特征：
1.铝灰脱氨装置，其特征在于：包括脱氨装置、脱水装置、换热装置、氨气吸收装置和结晶池，所述脱氨装置分别通过管路与脱水装置、换热装置相连，所述换热装置通过管路与氨气吸收装置相连，所述脱水装置通过管路与结晶池相连，所述结晶池通过管路与换热装置相连。
2.根据权利要求1所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述换热装置通过管路与脱氨装置相连。
3.根据权利要求1或2所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：还设有除尘装置，所述除尘装置分别通过管路与脱氨装置、换热装置相连。
4.根据权利要求3所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述除尘装置配有加热器。
5.根据权利要求3所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：还设有化浆装置，所述化浆装置分别通过设有泵的管路与脱氨装置、除尘装置相连。
6.根据权利要求5所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述化浆装置前设有给料装置。
7.根据权利要求5所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：还设有循环水池，所述循环水池通过管路与化浆装置、脱水装置相连。
8.根据权利要求1或2所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述脱氨装置包括反应槽ⅰ、反应槽ⅱ和脱氨缓冲槽，所述反应槽ⅰ通过管路与反应槽ⅱ相连，所述反应槽ⅱ通过管路与脱氨缓冲槽相连。
9.根据权利要求1或2所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述结晶池由沉降水池和相邻的冷却水池组成；所述冷却水池配有冷却塔，所述冷却塔通过管路与冷却水池相连。
10.根据权利要求1或2所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述氨气吸收装置配置有冷却装置。
技术总结
铝灰脱氨装置，包括脱氨装置、脱水装置、换热装置、氨气吸收装置和结晶池，所述脱氨装置分别通过管路与脱水装置、换热装置相连，所述换热装置通过管路与氨气吸收装置相连，所述脱水装置通过管路与结晶池相连，所述结晶池通过管路与换热装置相连。利用本发明进行铝灰脱氨，可实现利用脱氨产生的高温氨气和氨气冷凝的热量蒸发盐水和预热化浆用水的目的，能低成本高效解决铝灰脱氨工程问题。
技术研发人员：陈湘清;唐剑;周贤明;陈黎军;周勇;陈小松;李湘花
受保护的技术使用者：湖南绿脉环保科技股份有限公司
技术研发日：2020.10.27
技术公布日：2021.01.05
声明：
“铝灰脱氨装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南绿脉环保科技股份有限公司
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2024年11月29日 ~ 12月01日 
