水浸對(duì)電解鋁二次鋁灰中氮化物的影響研究

王 葶，張東杰

（1.寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院；2.寧夏清溪水土保持技術(shù)服務(wù)有限公司，銀川 750000）

二次鋁灰是電解鋁等鋁行業(yè)在生產(chǎn)、使用和回收過程中產(chǎn)生的含有金屬鋁和其他成分的固體物質(zhì)。二次鋁灰成分比較復(fù)雜，在鋁的精煉過程中，經(jīng)常會(huì)通入一定量的氮?dú)猓约涌熹X液的凈化與除雜，而氮?dú)馀c鋁液會(huì)生成氮化鋁（AlN）。二次鋁灰通常含有15%～30%的AlN，該物質(zhì)遇水會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，釋放大量氨氣，極易污染環(huán)境。AlN 水解會(huì)生成氨氣，低含量的氨很難檢測(cè)，長(zhǎng)期接觸有害健康。氨氣是一種堿性氣體，可與酸性液體（如硝酸或硫酸）反應(yīng)生成銨鹽氣溶膠，造成空氣污染。

生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》（2021年版）明確規(guī)定，自2021年1月1日起，二次鋁灰被定為危險(xiǎn)廢物（簡(jiǎn)稱危廢）。由于被歸入危廢的時(shí)間較短，國(guó)內(nèi)尚沒有成熟的二次鋁灰工業(yè)化處置方法。當(dāng)前，二次鋁灰的處置方法主要分為電熱法、酸浸法和堿熔法，其均停留在實(shí)驗(yàn)室階段，因存在難分離、造價(jià)高、易產(chǎn)生二次危廢等問題，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

二次鋁灰快速?gòu)氐姿鉄o(wú)疑是一種比較理想的簡(jiǎn)單連續(xù)、工業(yè)化可行性強(qiáng)的無(wú)害化處置方案，迄今為止，人們主要研究的是AlN 粉末與AlN 陶瓷的水解，而二次鋁灰中AlN 水解還沒得到充分研究。經(jīng)任玉寶等試驗(yàn)證實(shí)，水解催化劑的添加能使二次鋁灰快速?gòu)氐姿猓X灰常規(guī)水解反應(yīng)進(jìn)行24 h，鋁灰內(nèi)AlN 水解部分占比低于40%；加入以碳酸鹽為主的混合催化劑后，鋁灰常規(guī)水解反應(yīng)進(jìn)行24 h，鋁灰內(nèi)AlN 水解部分高于95%；……