摘要:二次铝灰(SAD)是铝资源回收过程中产生的危险废物,其中含铝、氧化铝、氮化铝、氟化物、氯盐等成分,具有较强的化学反应性及浸出毒性,其资源化及无害化回收利用研究具有重要意义。研究了采用碱化焙烧方式脱除二次铝灰中的氮,再用水浸法提取焙烧渣中的铝,同时用CaCl2脱除浸出液中的氟。通过XRD、SEM-EDS分析焙烧后铝灰的物相变化、元素分布及微观形貌。结果表明:在m(NaOH)﹕m(SAD)=1.1、焙烧温度800 ℃、焙烧时间120 min的最佳碱化焙烧工艺条件下,脱氮率为98.77%;在浸出温度70 ℃、液固体积质量比14:1、浸出时间80 min最佳水浸条件下,铝浸出率为91.83%,焙烧渣中的Al、AlN及Al2O3基本转化为易溶态的NaAlO2;针对浸出液中的F-,采用CaCl2进行脱氟处理,在n(Ca2+)﹕n(F-)=0.7、反应温度50 ℃、反应时间90 min条件下,脱氟率为94.87%,脱氟渣主要物相为CaF2及少量未反应CaCl2,可用作金属冶炼助熔剂。该工艺实现了二次铝灰中铝的高效提取以及氮、氟元素的脱除,达到了无害化及资源化回收目的。
文章目录
1 试验原料和研究方法
1.1 试验原料
1.2 试剂及仪器设备
1.3 试验方法
1.4 分析方法
2 热力学分析
2.1 碱化焙烧
2.2 浸出液脱氟
3 试验结果与讨论
3.1 二次铝灰的碱化焙烧
3.1.1 m(NaOH)﹕m(SAD)对脱氮率及铝浸出率的影响
3.1.2 焙烧温度对脱氮率及铝浸出率的影响
3.1.3 焙烧时间对脱氮率及铝浸出率的影响
3.2 焙烧渣的水浸
3.2.1 浸出温度对铝浸出率的影响
3.2.2 液固体积质量比对浸出率的影响
3.2.3 浸出时间比对浸出率的影响
3.2.4 焙烧气体及浸出液成分分析
3.3 浸出液的脱氟
3.3.1 n(Ca2+)﹕n(F-)对脱氟率的影响
3.3.2 反应温度对脱氟率的影响
3.3.3 反应时间对脱氟率的影响
3.4 二次铝灰焙烧渣及氯化钙脱氟渣的表征
3.4.1 焙烧渣的