铝灰的无害化处理及综合利用研究

铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望摘要：铝灰中各化学组成成分对环境和人体健康造成危害。

铝灰遇水或潮湿空气，所含氮化铝极易发生水解反应，生成刺激性气味的氨气，对空气造成污染。

所含金属铝遇水反应生成氢气，碳化铝遇水反应生成甲烷，氢气和甲烷均具有燃烧爆炸的风险。

铝灰中含有较高的碱金属氧化物，并含有氟化物、氯化物等，长期堆积将污染土壤和地下水，严重影响生态环境及人民健康安全。

鉴于此，本文主要分析铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望。

关键词：铝灰；资源化利用；无害化处理中图分类号：X781 文献标识码：A1、引言铝灰的资源化综合利用可以使企业在获取经济效益的同时解决环保问题，承担社会责任，对企业来说是发展循环经济，一举两得的事业，企业应该积极谋划和发展固废的资源化综合利用，打造形成“政府支撑、研究机构研发、企业推广运用”的循环发展格局。

2、铝灰的来源和简介铝灰是电解铝、铝加工和再生铝等铝工业生产过程中必然产生的有毒有害固体废弃物，一方面含有大量的金属铝及铝的化合物，具有较高的工业回收和再利用价值；另一方面还含有F-、Cl-、CN-等有害离子及Cr、Cd、Pb等重金属元素，处理不当不仅会污染土壤，还会随着重金属元素和有害离子迁移导致地下水污染，产生环境污染问题。

铝灰根据其产生和处理工序的先后顺序分为一次铝灰和二次铝灰。

一次铝灰是铝生产中产生的初级固体废料，二次铝灰是一次铝灰回收利用金属铝后剩下的固体残渣废料。

铝灰资源化综合利用就是以一、二次铝灰为主要原料，从中提取有价成分，提炼铝、制备建材和药剂等工序，此举可以将铝灰“变废为宝”，在创造经济价值的同时减少环境污染，对我国实施全面节约战略，推进各类资源节约集约利用具有重要的现实意义。

铝是活泼金属，在高温下和炉内氧气接触反应就产生了大量的铝灰。

铝灰是一种固体废渣，分为一次铝灰和二次铝灰。

二次铝灰成分非常复杂，主要化学组成为Al、Al2O3，另外含有少量Na、Mg、Ca和Si等物质，同时还含有少量氟化物和氯化物，甚至盐溶剂。

铝灰综合利用处理方法铝灰是铝冶炼过程中产生的固体废弃物，通常含有高量的氧化铝和氧化钠。

如果不加以处理，它会对环境造成一定的危害。

因此，铝灰综合利用处理方法的研究和应用具有重要的意义。

下面将介绍几种常见的铝灰综合利用处理方法。

一、氧化铝回收铝灰中的氧化铝是一种重要的工业原料，可以作为制造陶瓷、磨料、催化剂等的原材料。

因此，氧化铝回收是铝灰综合利用的重要途径。

目前，常用的氧化铝回收方法包括碳酸化法、氢氧化铝法、电解法等。

碳酸化法是将铝灰与二氧化碳反应，生成碳酸铝，再通过煅烧得到氧化铝。

这种方法适用于铝灰中氧化铝含量较高的情况。

氢氧化铝法则是将铝灰中的氧化铝溶解在氢氧化钠中，再通过沉淀、过滤等工艺步骤得到氧化铝。

电解法则是将铝灰中的氧化铝通过电解的方式回收。

这种方法能够回收高纯度的氧化铝，但是成本较高。

二、钠化铝灰钠化铝灰是指将铝灰中的氧化铝和氧化钠转化为碳酸钠和铝酸钠的过程。

它是铝灰综合利用的重要途径之一。

钠化铝灰的主要应用领域是玻璃工业和水泥工业。

在玻璃工业中，钠化铝灰可以作为玻璃制造的原料。

铝酸钠可以中和玻璃中的杂质，提高玻璃的透明度和稳定性。

碳酸钠可以调节玻璃的熔点和黏度，保证玻璃的品质。

在水泥工业中，钠化铝灰可以作为水泥生产的辅料。

它可以促进水泥的硬化和强度增长，同时减少水泥的热量释放。

三、铝灰固化铝灰固化是指将铝灰中的有害物质转化为无害物质的过程。

这种方法可以有效地避免铝灰对环境造成的危害。

目前，常用的铝灰固化方法包括水泥固化、高岭土固化、无机胶凝材料固化等。

水泥固化是将铝灰与水泥、水等材料混合，然后煅烧成块状体。

这种方法可以将铝灰中的有害物质固化在块状体中，防止其对环境造成污染。

高岭土固化则是将铝灰与高岭土混合，然后经过干燥、煅烧等工艺步骤得到块状体。

无机胶凝材料固化则是将铝灰与无机胶凝材料混合，形成固态物质。

这种方法可以有效地控制铝灰中有害物质的释放，达到环保的目的。

铝灰综合利用处理方法的研究和应用具有重要的意义。

带你认识铝灰无害化综合利用技术铝灰是电解铝、铸造铝、再生铝冶金过程中的产物。

以金属和非金属氧化物为主，其中氧化铝通常占到50%以上，其他氧化物包含氧化硅、氧化镁、氧化钠、氧化铁、氧化钙、氮化铝等，同时含有一定量电解电极残渣、氟化物、金属盐等物质，也含有活性的铝粉、镁粉、锌粉等以及具有催化作用的镓、钛氧化物微粒，且在存放过程中接触空气和水会产生有毒性刺激性气体氨气和可燃烧爆炸气体氢气和甲烷，浸泡液具有腐蚀性和毒性。

根据2016年版中《国家危险废弃物名录》，铝灰属于有色金属冶炼废物（HW48），铝灰的存放、运输、处置都要求按照危险固体废弃物的制度和程序实施，不得跨境转移和无资质的企业机构处置。

同时按照环境保护税目税额表，排放铝灰的单位将于2018年1月1日起征收1000元/吨危险固体废物排放税。

因此寻求铝灰无害化和经济有效的循环利用技术对环境和企业本身都具有积极的意义。

今年4月29日，十三届全国人大常委会第十七次会议审议通过了修订后的固体废物污染环境防治法（以下简称固废法），自2020年9月1日起施行。

铝灰无害化已迫在眉间！传统的铝灰处理方法是，对铝灰中的金属铝的进行二次提炼回收，提取金属铝后的二次铝灰是造成环境污染的主要方面，其综合利用难度相当的大，目前市面上没有成熟的工业化利用实例，提高二次铝灰综合利用率，实现铝灰中有价组分回收及资源化利用是落实循环经济、节能减排政策的要求，也是建设生态文明的重要保障措施。

目前已工业化的电解铝铝灰无害化技术为采用铝灰生产保护环，将铝灰和粘结剂按照一定的比例混匀后，压制成型作为电解槽阳极钢爪保护环，降低电解铝生产碳耗的作用，从而实现废铝灰的再利用，这种方法虽然解决了废铝灰排放污染环境的问题，但大量的合金铝灰无法返回电解槽。

此外，铝灰中存在氮化铝等活性物质，使得铝灰在综合利用过程中产生大量的氨气，同时伴随氢气、甲烷等气体产生，同时，铝灰中含有一定量氯盐和氟化物等影响产品强度、耐高温、耐腐蚀性等性能组分。

铝灰综合利用处理方法一、铝灰的特性介绍铝灰是铝冶炼过程中产生的一种副产物，主要由氧化铝和不溶于氧化铝的杂质组成。

铝灰具有耐高温、耐腐蚀、导热性好等特点，因此具有很大的综合利用价值。

二、铝灰综合利用的背景和意义铝灰是一种矿产资源，合理利用铝灰能够降低资源消耗，减少对原料的需求，有利于提高资源利用率和环境保护。

同时，综合利用铝灰也可以产生经济效益，促进铝行业的可持续发展。

2.1 资源节约铝灰中的氧化铝是一种高价值的金属氧化物，通过综合利用铝灰，可以减少对天然氧化铝的需求，实现资源的节约和循环利用。

2.2 环境保护传统的铝灰处理方法往往会产生大量的废渣和废水，对环境造成污染。

通过综合利用铝灰，可以最大限度地减少废物和废水的产生，降低对环境的影响。

2.3 经济效益铝灰综合利用可以产生经济效益，通过提炼氧化铝和其他有价值的物质，可以获得较高的销售价格，并带动相关产业链的发展，增加就业机会。

三、铝灰综合利用的处理方法3.1 铝灰碱法处理铝灰碱法处理是一种常见的铝灰综合利用方法。

该方法主要通过将铝灰与碱溶液反应，使其中的氧化铝转化为可溶性铝酸盐，然后通过物理和化学方法进行分离和提纯，最终得到高纯度的氧化铝产品。

3.1.1 步骤铝灰碱法处理主要包括以下步骤： 1. 铝灰预处理：铝灰中的杂质包括不溶于氧化铝的硅酸盐、钙镁铵盐等，需要进行预处理，去除杂质。

2. 碱熔：将预处理后的铝灰与碱溶液进行反应熔融，使铝灰中的氧化铝转化为可溶性铝酸盐。

3. 溶液分离：对碱熔后的溶液进行过滤或离心等分离操作，得到含有可溶性铝酸盐的溶液。

4. 提纯：通过化学和物理方法对含铝溶液进行提纯，去除其中的杂质，得到高纯度的氧化铝产品。

3.1.2 优势和限制铝灰碱法处理的优势在于能够高效地提取铝灰中的氧化铝，并实现对杂质的去除，得到高质量的氧化铝产品。

然而，该方法在操作过程中需要大量的碱溶液，并产生大量的废液，对环境造成一定的压力。

3.2 铝灰酸法处理铝灰酸法处理是另一种常用的铝灰综合利用方法。

科技成果——电解铝废铝灰无害化处理和资源化利用技术技术开发单位郑州经纬科技实业有限公司适用范围广泛适用于电解铝行业成果简介该技术首创了低铝铝灰的干法全自动压制成型工艺，真正实现了废铝灰的无害化处理和循环利用，解决了国内现有处理技术成本高、二次污染严重的技术难题。

该技术包含成套自动化处理设备和生产线，将铝灰进行球磨后风选分离，提取铝灰中残存铝屑进入熔铸系统制作铝锭，无法提取铝的低铝铝灰直接压制成钢爪保护环，代替传统碳素环减缓钢爪的腐蚀，延长钢爪使用寿命，最终形成“电解铝—铝灰—铝锭、阳极钢爪保护环—电解铝”的循环产业链。

技术效果该技术解决了铝灰对环境的污染问题：该技术将废铝灰中风选出的铝铸成铝锭，剩余低铝铝灰全部干法压制铝灰环重返电解铝系统，实现了废铝灰的100%回收利用，即解决了铝灰堆存对环境的污染。

目前铝灰年处理量为1.64万吨，可提取铝重熔铝锭0.37万吨，制作阳极钢爪保护环292万套，年节约电能3570万kW•h。

应用情况考虑到废铝灰本身的物化性质和电解铝生产特点，以及该技术的实用性和处理成本，该技术的示范选择了在新疆和河南铝厂附近建设处理中心和生产线，就地处理就近回收。

（1）新疆信发经纬铝灰处理中心，2016年3月投入生产，年处理1.46万吨废铝灰，重熔铝锭0.37万吨，制作阳极环292万套。

地址：新疆五家渠农六师。

（2）洛阳经纬万基铝灰处理中心，2016年8月投入生产，年处理1800吨废铝灰，制作阳极环35万套。

地址：洛阳新安县。

市场前景该技术工艺成熟，且目前国内尚缺乏同类成熟的成套技术。

国内现有铝灰堆存量约45万吨，而每年新增量约12万吨，现有处理规模远远不能满足需要，该公司计划未来3年内在全国增建3个处理中心，至2020年处理能力将达10万吨，将减少10万吨废铝灰对环境的污染，阳极环的使用可为该行业平均节电2亿kW•h，折合节约标煤约6万吨，减少碳排放16万吨。

【推荐】铝灰无害化处置工艺综述铝灰分一次铝灰和二次铝灰。

一次铝灰是电解氧化铝生产原铝过程中产生一种不熔于铝液的浮渣，颜色通常为白色，故又称白灰。

一次铝灰中金属铝含量15%-85%。

此外，还含有氟化盐、氧化铝和氮化铝等物质。

二次铝灰为一次铝灰提取金属铝后的废弃物或铝精炼过程产生的含铝废渣，颜色呈黑色，又称黑灰。

主要成分为氧化铝、氮化铝，并含有少量的金属铝、盐类等。

通常含氧化铝在60%上下，同时含有氟化盐、氯化物和其它重金属氧化物等有毒有害物质。

铝灰中所含氮化铝具有较高的反应活性，遇水或与潮湿的空气接触，极易发生水解反应生成氢氧化铝和有毒有害的氨气，由此造成对空气的污染。

并且铝灰中含有氟化物、氯化物，长期堆积将对土壤和地下水造成严重污染，影响堆放区及周边居民的生活安全。

2020年11月25日，生态环境部发布了《国家危险废物名录（2021年版）》，因铝灰中含有氮化铝、氟化物、氯化物、可溶性盐等有毒有害物质，具有明显的毒性（T）和反应性（R），正式将再生铝和铝材加工过程中及铝回收过程产生的二次铝灰列入了危废名录中，即在《国家危险废物名录（2016年版）》将一次铝灰纳入危废的基础之上，将二次铝灰新增为危废。

此次危废目录的调整对整个铝行业影响甚大，铝加工企业由此面临的环保问题将更加突出。

如果不对铝灰进行无害化处置，企业将面临着沉重的环保与经济负担。

对铝灰的无害化处置，首要的是脱除或分解其中所含氮化铝，消除其反应性，从根本上解决铝灰潮解所释放氨气对大气环境的影响。

然后脱除其中的氟化物，消除对土壤、水体的污染。

脱氮公知的铝灰脱氮技术是通过对铝灰渣进行水浸，使其中的氮化铝与水发生水解反应生成氢氧化铝和氨气，氨气逸出后用水为吸收剂进行吸收制得氨水。

该工艺虽然可以使铝灰中的氮化铝得到一定程度的分解，但反应生成的氢氧化铝胶体会对氮化铝微粒形成包裹，阻止或减缓水与氮化铝之间水解反应的进行，使除氮效果受到限制。

由实验研究结果可知，简单的水解脱氮工艺脱氮率仅为30-40%，脱氮不彻底。

铝灰的回收处理及资源化利用研究发布时间：2022-07-14T07:31:03.076Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第3月第5期作者：蓝远安[导读] 近年来，工业生产对资源的需求越来越大，造成了资源短缺的问题。

金属矿物作为不可再生资源，回收再利用越发受到关注。

铝在冶炼加工过程中常常会产生铝灰，蓝远安广东蓝清环保工程有限公司,广东江门市 529060摘要：近年来，工业生产对资源的需求越来越大，造成了资源短缺的问题。

金属矿物作为不可再生资源，回收再利用越发受到关注。

铝在冶炼加工过程中常常会产生铝灰，铝灰的回收利用于资源节约和环境保护都十分有利。

本文将围绕着铝灰的回收处理及资源化利用展开研究，简要介绍铝灰的来源和种类，简析铝灰中回收铝的方法原理，并进一步对铝灰处理及综合利用技术进行探索以及展望，希望能够为实际的铝灰回收利用提供一定的帮助，助力铝资源的可持续发展。

关键词：铝灰；回收处理；资源化利用引言铝是人们生活中的常用金属，从门窗边框到机械配件，都是由铝制作而成，我国每年金属铝的消耗量都十分巨大。

要想持续稳定供应金属铝，除了要加大金属铝矿开发力度，还可以加强铝灰的回收利用，这不仅能提升资源利用率，更有助于改善环境。

金属铝性质活泼，在加工过程中，容易发生化学反应，与其他物质结合形成铝灰，铝灰中还有多种成分，具有较强的危害性，因此，在铝灰的回收处理综合利用时，也必须注意这一点，既要提取金属铝，更要对剩下的垃圾进行无害化处理，避免对人体和环境造成不良影响。

1铝灰来源和种类在熔融铝生产工序中会有铝灰产生，这些工序主要有铝合金生产、原铝生产、铝灰处理过程以及废铝回收再生等。

在对铝灰进行分类的时候可以依据其中金属铝的含量分为一次铝灰和二次铝灰。

熔炼炉内清理出的铝渣是灰白色的，成分主要是铝氧化物和金属铝，其中的铝含量能够达到15%-70%，这被称为一次铝灰或者是“白铝灰”。

一次铝灰在进行金属铝的提取之后产生的废弃物即是二次铝灰，其是由金属铝、氮化铝、氧化铝、盐类和其他的一些组分组成的，由于其能够结成块状形状因此也叫做“盐饼”。

铝灰综合利用处理方法铝灰是一种在铝冶炼过程中产生的废弃物，它是由氧化铝、硅酸钙等成分组成的灰色粉末。

由于铝灰中含有较多的可再利用成分和有害物质，因此综合利用铝灰是一种环境友好和经济可行的处理方法。

本文将深入探讨铝灰的综合利用处理方法，以及对这个话题的理解和观点。

首先，铝灰的综合利用处理方法可以分为物理、化学和生物处理方法。

在物理处理方法中，可以通过筛分、磁选、风选等手段将铝灰中的有用成分和有害物质分离出来。

筛分是一种简单有效的方法，可以将粗颗粒物质与细颗粒物质分离开来，从而实现物质的分类。

磁选是利用磁性材料与铝灰中的磁性物质之间的吸附作用，将有用的磁性物质分离出来。

风选则是利用气流的力量将轻质物质与重质物质分离，使得轻质物质可以脱离铝灰。

化学处理方法主要包括酸浸、碱浸和盐浸等。

酸浸可以将铝灰中的氧化铝溶解出来，形成酸溶液，然后通过沉淀、过滤和干燥等步骤将氧化铝沉淀出来。

碱浸可以将铝灰中的硅酸钙等物质与碱反应生成可溶解的盐，然后通过蒸发和结晶等步骤将盐分离出来。

盐浸是将铝灰与盐溶液反应，使得有用的金属离子溶解到盐溶液中，然后通过电化学沉积或盐析等步骤将金属离子沉积或析出。

生物处理方法是利用微生物对铝灰中的有害物质进行降解和转化。

微生物可以通过代谢作用将有害物质转化为无害物质，如将有毒的铅离子转化为其它形式的沉淀物质。

此外，一些微生物还可以利用铝灰中的有机物质作为能源和营养来源，从而实现对铝灰的综合利用。

在综合利用铝灰的过程中，需要注意到铝灰中的有害物质对环境和健康的影响。

例如，铝灰中含有一定量的铅、镉等重金属，这些重金属在长期接触和吸入的情况下可能对人体造成慢性中毒。

因此，在处理铝灰的过程中，需要采取措施降低有害物质的浓度，并确保处理后的产物符合相关环境和健康标准。

个人对于铝灰的综合利用处理方法持积极乐观的态度。

铝灰是一种潜力巨大的资源，通过合理的处理方法，可以将其中的有用成分回收利用，同时降低对环境的影响。

铝灰的无害化处理及综合利用研究摘要：《国家危险废物名录》（2016年）明确规定：电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、电解铝过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于HW48有色金属冶炼废物。

目前，铝灰的处理方式主要以堆存为主，不仅占用大量土地，铝灰内含有的有害物质（尤其是氟）对人体健康及生态环境安全造成严重的威胁。

因此，提高铝灰综合利用率，实现铝灰有价组分回收及资源化利用是落实循环经济、节能减排政策的要求，也是是建设生态文明的重要保障措施。

基于此，本文主要对铝灰的无害化处理及综合利用进行分析探讨。

关键词：铝灰；无害化处理；综合利用1、前言铝灰是铝冶炼、铝加工过程中产生的危险废弃物，其组成复杂，含有大量的金属铝、熔盐混合物、氧化铝、合金及其他组分。

综合回收利用铝灰既能产生经济效益，又能净化我们赖以生存的环境。

2、铝灰处理及综合利用技术企业堆存并急需处理的为二次铝灰，铝灰的主要成分为三氧化二铝，目前国内外针对铝灰的回收己经开发出了许多铝灰综合利用方法。

2.2.1回收金属铝研究者将提铝的设备直接与熔炉连接，在不加燃料的情况下，利用铝的熔点低和离心原理回收金属铝，回收率≥70%，其再生处理时间大大缩短。

该法适用于小型铝加工，但燃料消耗大、人工强度大、环境污染严重。

2.2.2制备陶瓷清水砖研究者在铝灰中添加适量的粘土、石英和添加剂（降低烧成温度），压制成型后烧成，制备了高性能的陶瓷清水砖。

清水砖铝灰含量≥60%，碎体气孔率为30%～50%，抗折强度＞20MPa，抗压强度＞60MPa，是一种性能优异的清水砖。

该法开辟了一条铝灰的回收利用的新途径，降低了清水砖的原料成本。

2.2.3铝灰和粉煤灰合成Sialon粉研究者采用碳热铝热复合还原氮化工艺，以铝灰、碳黑和粉煤灰为主要原料制备了Sialon粉体。

通过试验研究得出，在原料中硅铝比为1.5时，在1450℃可以制备较纯的Sialon粉。