01二次鋁灰為什么被列入危險(xiǎn)廢物？

　　繼鋁灰被列入危險(xiǎn)廢物，二次鋁灰又于2019年被列入《危險(xiǎn)廢物名錄》。二次鋁灰之所以被列入危險(xiǎn)廢物名錄，其原因在于二次鋁灰具有的反應(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(huì)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(huì)對(duì)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(huì)形成重大隱患。所含氟化物為有毒有害物質(zhì)，其分解與釋放也會(huì)對(duì)水體、土壤造成污染，并嚴(yán)重危害存放區(qū)及周邊居民和牲畜。鑒于這些因素，二次鋁灰被列入危險(xiǎn)廢物。

　　02二次鋁灰無(wú)害化處置的方法有哪些？

　　二次鋁灰無(wú)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(shuō)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(guò)水解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鋁灰中有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過(guò)程使氨、氫和甲烷氣體得到揮發(fā)并收集處置。同時(shí)對(duì)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(xiǎn)廢物向一般工業(yè)廢物的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)二次鋁灰的無(wú)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?dú)獾脑?，通過(guò)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?dú)夂投趸迹幚磉^(guò)程同步實(shí)現(xiàn)對(duì)氟化物的固化，由此實(shí)現(xiàn)二次鋁灰的無(wú)害化處置。

　　03 水解法處置鋁灰的局限性？

　　水解法是一種常用的鋁灰無(wú)害化處置方法，但人們往往把它想的比較簡(jiǎn)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(shí)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(guò)程存在有氨、氫、甲烷氣體燃爆隱患等問(wèn)題。尤其是氮化鋁分解不徹底的問(wèn)題，主要是氮化鋁水解過(guò)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(jìn)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，低的達(dá)不到50%，處置后鋁灰難以達(dá)標(biāo)。同時(shí)，處置過(guò)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(lái)，是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題。

　　此外，對(duì)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(duì)環(huán)境造成的影響，也是值得注意的問(wèn)題。

　　04水解法處置鋁灰對(duì)氨氣的處置方式有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

　　鋁灰處置過(guò)程所產(chǎn)生的氫氣和甲烷，二者均屬易燃易爆氣體。處理過(guò)程做好燃爆事故的防控，確保生產(chǎn)是鋁灰無(wú)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。回收氨水的優(yōu)勢(shì)是工藝較為簡(jiǎn)單，設(shè)備投資相對(duì)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(shí)，氨水的易揮發(fā)性使尾氣中氨氮濃度難以達(dá)標(biāo)。銨鹽回收工藝通常指回收硫酸銨，其優(yōu)點(diǎn)是處置過(guò)程尾氣能夠做到達(dá)標(biāo)排放，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。一般工藝在硫酸銨回收過(guò)程需要對(duì)所收得的硫酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，運(yùn)行成本較高。但經(jīng)過(guò)改進(jìn)的由氨回收硫酸銨工藝可以不對(duì)硫酸銨溶液進(jìn)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(chǎng)價(jià)格在1500元/t以上，回收硫酸銨具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

　　05水解法處置鋁灰的常用設(shè)備有哪些？

　　以回收硫酸銨為目標(biāo)時(shí)，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(jī)、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(jī)等。

　　以回收氨水為目標(biāo)時(shí)（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(fù)壓系統(tǒng)、壓濾機(jī)、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(jī)等。

　　06水解法處置鋁灰可否對(duì)可燃性氣體進(jìn)行回收？

　　從理論上講可以對(duì)鋁灰中金屬鋁和碳化鋁水解所產(chǎn)生的氫氣和甲烷進(jìn)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(dòng)較大，因此不具有回收價(jià)值。從國(guó)內(nèi)的情況看，對(duì)鋁灰處置過(guò)程可燃性的回收只是一種概念，也沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，更無(wú)工業(yè)化先例。

　　07二次鋁灰可以用來(lái)生產(chǎn)哪些產(chǎn)品？

　　二次鋁灰可以用來(lái)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(mén)檻比較低、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少。

　　08二次鋁灰無(wú)害化處置過(guò)程是否存在隱患？

　　存在隱患。所述隱患主要指氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁水解過(guò)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%。

　　09 如何回收鋁灰無(wú)害化處置過(guò)程所產(chǎn)氯化物？

　　二次鋁灰中所含氯化物為氯化鉀、氯化鈉，目前國(guó)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(jià)值。改進(jìn)的二次鋁灰無(wú)害化處置工藝通過(guò)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)。