鋁灰渣濕法處理工藝流程及產污環節分析

關鍵詞：鋁灰渣；濕法處理；工藝流程；產污環節

中圖分類號：X758 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0162-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.047

Abstracts：The wet treatment process ofaluminumash can simultaneouslyachieve deaminationand fluorine fixation of aluminumash，which isanimportant method foraluminumashtreatment.This proess isalsoan importantmethodforthe harmless disposal of secondary aluminumash.It converts harmful substances in aluminum ash through hydrolysis reaction， completing theconversionofaluminumash from hazardous waste to general industrialwaste.Basedonthis，thispaperstudy the wet treatment process and pollution production of aluminum ash.

Keywords： aluminum ash; wet process; technological process; pollution production

根據《國家危險廢物名錄（2025年版）》，再生鋁和鋁材加工過程中，廢鋁及鋁錠重熔、精煉、合金化、鑄造熔體表面產生的鋁灰渣，及其回收鋁過程產生的鹽渣、二次鋁灰等被列為危險廢物。目前，廣東省內具備鋁灰渣危廢處理資質的危險廢物經營企業較少，處理能力不足[。鋁灰渣接觸空氣和水后會產生有毒性刺激性氣體和可燃燒爆炸氣體，安全隱患日益突出。在此背景下，以某鋁型材公司為例，分析鋁灰渣濕法處理工藝流程及產污環節。

1工藝流程

某鋁型材公司主要生產建筑用鋁合金型材及部件，年產量約為18萬t，在生產過程中會產生較多的鋁灰渣，每年產生量約為 6040t 該公司擬在廠區內自建一套濕法處理鋁灰渣的綜合利用系統，將產生的鋁灰渣進行無害化處理，生產出高鋁料和硫酸銨產品，實現廢物的變廢為寶。該公司綜合考慮投資、運行成本和生產工藝復雜程度，經過比選，最終采用濕法對鋁灰渣進行無害化處理，具體工藝流程如圖1所示。

2工序及產污環節

2.1一次鋁灰預處理工序（球磨、篩分）

產生的一次鋁灰投料后進入滾筒球磨機中球磨，由于鋁的延展性較好，通過球磨可以將較小的鋁顆粒壓到一起，使鋁顆粒在研磨過程中逐漸變大，更容易分選。粉狀物通過輸送帶進入滾筒篩進行篩分，最后得到金屬鋁和二次鋁灰。

產污分析：第一，一次鋁灰投料過程會產生粉塵;第二，滾筒球磨機、輸送帶和滾筒篩均密閉設置，不會有粉塵逸散，但粉狀二次鋁灰出料過程會產生卸料粉塵；第三，滾筒球磨機、滾筒篩運行時會產生噪聲。

圖1工藝流程

2.2二次鋁灰無害化處理

2.2.1 投料

粉料倉上方設有透明密閉罩，裝有二次鋁灰的噸袋通過吊車從粉料倉頂部吊入。吊入后懸掛在密閉罩區域內，通過人工打開噸袋底部包裝，鋁灰隨即掉落進入料倉。二次鋁灰落入料倉后，通過料倉底部連接口進入螺桿輸送機，然后進入漿化槽。

產污分析：第一，密閉罩上方入口采用可通過式吊膠帶，可以減少粉塵的產生，而料倉底部連接口與螺桿輸送機為密閉連接，不會有粉塵逸散；第二，螺桿輸送機等機械設備運行時會產生噪聲；第三，二次鋁灰投入料倉后會產生廢包裝噸袋。

2.2.2 配料化漿

二次鋁灰進入密閉配料化漿槽內，水灰比例按質量比 3：1 進行配料化漿。化漿過程為常壓狀態，該過程利用自身反應產生的熱量（溫度為 30～90^°C ）進行，約為 2h 。化漿結束后轉移到預脫氨槽[2]。

產污分析：第一，漿料中的 Al₄C₃ 、AIN與水反應會產生 CH₄ 、 NH₃ ；第二，二次鋁灰進入漿化槽時，會產生粉塵，為防止粉塵隨 NH₃ 進入 NH₃ 吸收系統，設水噴淋除塵裝置處理混合廢氣中的粉塵，噴淋液泵至漿化槽內作為補充水。

2.2.3 預脫氨

化漿后進入預脫氨槽內與循環水混合后進行反應，該過程利用自身反應產生的熱量（溫度為30～80^°C ），槽內壓力為常壓，脫氨時間為 車水解的氨氣和甲烷被引風機收集到氨氣吸收系統。

鋁灰化漿料通過泵進入脫氨槽內，在脫氨槽內高效攪拌，在合適工藝條件下AIN發生水解反應，徹底分解釋放出 NH₃ ， NH₃ 進入密封管道通過換熱器冷凝處理。

產污分析：第一，漿料中的 Al₄C₃ 、AIN與 H₂O 反應會產生 CH₄ 、 NH₃ ；第二，設備、泵運行時會產生噪聲。

2.2.4分選提鋁

采用濕磨機對漿料進行研磨，進一步提取其中的金屬鋁。將研磨后的漿料用旋振篩篩分，濕磨時間約為 ^2h ，篩分時間約為 ^2h 。旋振篩篩分出的金屬鋁片返回廠區中的熔煉爐中熔煉，細漿料溶液自動溢流到深度脫氨槽。

產污分析：濕磨機等設備運行時會產生噪聲。

2.2.5 深度脫氨

預脫氨后，漿料表面會水解生成 Al（OH）₃ 包裹物，阻止水往其內部滲透。深度脫氨的目的是加入促進劑（CaO）破壞 Al（OH）₃ 包裹物，讓漿料溶液中殘留的AIN 進一步與 H₂O 反應釋放 NH₃ 。深度脫氨環節利用物料反應生成的熱量，溫度為 60～100^°C ，在常壓狀態下進行，脫氨時間約為 ^2h ，經深度脫氨后的物料通過轉移泵輸送至緩沖槽中。

產污分析：第一，深度脫氨會產生 NH₃ ；第二，設備、水泵等在運行時會產生噪聲。

2.2.6 緩沖槽

緩沖槽用于對漿料進行固氟處理，并調節漿料濃度，為液固分離做準備。通過添加固氟劑（ CaCl₂ ）與氟離子反應生成穩定的氟化物，反應過程溫度為50～80^°C ，在常壓狀態下進行反應。

產污分析：第一，漿料中可能殘留少量的AIN，繼續與 H₂O 反應，會產生少量 NH₃ ；第二，設備、水泵等運行時會產生噪聲。

2.2.7 液固分離

當緩沖槽中的漿料氟離子濃度小于 10mg/L 后，泵往真空帶式過濾機進行過濾分離。漿料由進料箱均布在移動的濾布上，經過真空泵抽濾后，濾液穿過濾布和膠帶進人真空箱，再從真空箱下部的孔進人濾液罐，固體留在濾布上形成濾餅。

產污分析：設備、水泵等運行時會產生噪聲。

2.2.8 脫氟、壓濾

液固分離后產生的濾液中殘留有可溶性氟離子，濾液中加入固氟劑進行固氟沉降，沉降污泥用壓濾機壓濾。含氟污泥的含水率約為 20% ，主要成分為CaCl₂ ，脫氟后濾液繼續泵往循環水池使用。

產污分析：第一，設備、水泵等運行時會產生噪聲；第二，壓濾機壓濾會產生含氟污泥。

2.2.9 蒸發

循環水池中的循環水鹽分較高，為避免鹽分累積，將部分濾液采用濃縮型蒸發器進行蒸發濃縮，以確保循環水中的鹽分不超過 20% 。蒸發所得鹽分主要組分為NaCl和KCl，鹽分返回廠區中作為打渣劑使用。

產污分析：設備在運行過程中會產生噪聲。

2.2.10 氨氣吸收系統

脫氨收集的混合氣體主要含有鋁灰粉塵、氨氣、水蒸氣、空氣、微量的氫氣及甲烷，配套有氣體監測系統。含塵廢氣先經過濕法噴淋除塵凈化，收集后的粉塵漿料返回到漿化槽，經過換熱器冷卻后，部分氨氣和水蒸氣冷凝為稀氨水。

冷凝后的尾氣進入氨氣吸收系統，稀氨水（冷凝液）泵入第一級和第二級噴淋塔作為補水。往第一級噴淋塔、第二級噴淋塔滴加濃硫酸，硫酸與氨氣中和反應為硫酸銨溶液。噴淋液的溫度維持在40～50^°C ，硫酸銨達到飽和濃度時，定期泵制冷卻結晶槽，當溫度下降至 30^°C 左右時，會析出硫酸銨晶體。結晶漿液通過離心分離得到固體硫酸銨產品，硫酸銨母液（濾液）再返回吸收系統。

產污分析：第一，該過程會產生硫酸霧及氨氣;第二，設備、水泵、風機等運行時會產生噪聲。

3污染物處理設施

鋁灰渣濕法處理工藝產生的污染物主要是廢氣、噪聲和固廢。廢氣中的主要污染物包括顆粒物、 NH₃ 和 CH₄ ；噪聲主要為機械設備運行時產生的噪聲；固廢為脫除氟離子產生的含氟污泥。

針對廢氣中的顆粒物，建議采用布袋除塵器進行處理，收集后的顆粒物可以作為原料回用至生產過程，減少物料的損耗量，提高產品的產量。針對 NH₃ ，該工藝主要使用硫酸進行吸收反應，制成硫酸銨副產品，可以外售給肥料加工廠作為肥料原料使用。針對機械設備產生的噪聲，可以采用低噪聲設備，采取減振、吸聲、隔聲等措施進行處理。生產過程中產生的含氟污泥，主要成分為氟化鈣，可以外售給建材行業作為原料使用。

4注意事項

鋁灰渣濕法處理工藝雖然具有流程簡單、成本低等優勢，但對鋁灰渣含鹽量有一定的要求。若鋁灰渣中的氯離子含量較高，則產品高鋁料中的氯離子含量也會高，導致產品不符合陶瓷或者凈水劑的原料標準要求，產品出路受限。因此，采用該濕法處理工藝必須控制原料（鋁灰渣）中的氯含量，確保無害化處理后的高鋁料符合下游企業的原料限值指標要求。

5結論

鋁灰渣是鋁工業生產過程產生的廢渣，對其進行無害化處理并加以利用，是解決鋁灰渣污染問題的重點。以某鋁型材公司為例，重點分析了鋁灰渣濕法處理工藝的主要工序及產污環節，能夠為其他濕法綜合回收利用鋁灰渣項目提供借鑒。

參考文獻

1巢國良.江門市鋁灰渣利用處置出路探討[J].皮革制作與環保科技，2021（23）：159-160.

2 賀永東，李顏凌，馬斌，等.濕法工藝對二次鋁灰無害化脫氮的影響[J].特種鑄造及有色合金，2021（6）：679-683.