一种铝灰综合利用处理系统的制作方法

本实用新型属于废弃物综合利用处理技术领域，具体涉及一种铝灰综合利用处理系统。

背景技术：

铝灰主要来源于铝生产、消费、废铝再生等环节。炼铝时产生的铝灰是一种产量大、污染严重的工业废渣。铝灰在氧化铝熔盐电解生产的过程中产生，同时由于操作和测定器具的携带、阳极更换、出铝、铸锭以及电解槽大修也会产生一定量的铝灰。刚出炉的铝灰铝渣含有大量的金属铝，其中只有部分铝能得到回收，剩余的废铝灰堆积在厂区或填埋，不仅造成资源的浪费，同时也带来环境的污染。

据统计，我国每生产1000千克铝，就会产生25～50千克的铝灰，2018年中国电解铝产量约为3,649万吨，由此推算，2018年中国产生约900万吨的铝灰。目前，回收金属铝后的残灰可用来生产氧化铝、制备净水剂、合成或制备al-si合金、合成耐火材料、炼钢脱氧剂、用于半刚性基层中的建路材料，可是更多剩余的废弃铝灰仍然得不得利用。废弃的铝灰存放在铝灰渣堆场，不仅占用田地，而且容易造成水土污染。废弃铝灰的堆存已经严重影响了生产生活的进行，所以增加铝灰综合再利用的方法已经迫在眉睫。

目前，对铝灰的综合利用途径主要有：回收铝、回收盐、回收氧化铝、合成净水剂、合成耐火材料以及用于路用及建筑材料等。但是这些途径均只是针对铝灰进行了特定组分的利用，仍然会有部分废弃物未被利用，从而必须加以排放，对环境依然会造成一定的污染，同时也会造成资源浪费。而对铝灰进行不同成分的提取则会增加多次操作成本，废弃物处理的成本增加则过大。因此，传统的综合利用方式并未做到真正的综合利用，不适合大范围的推广应用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铝灰综合利用处理系统，其利用铝灰生产炭阳极涂料，不仅可以保护炭阳极，而且可以使铝灰达到完全利用的目的，全程无废弃物产生。

本实用新型为达到上述目的，采用的技术方案如下：

一种铝灰综合利用处理系统，其包括依次连接的铝灰储罐、可加热的水浸池、板框压滤机、用于配制粘结剂的碱溶池、用于配制涂料的调浆池以及用于储存涂料成品的成品储罐；所述铝灰储罐通过传送装置将物料传送至所述水浸池；所述水浸池排液口连接板框压滤机；所述水浸池的排气口连通用于收集氨气的气体收集装置；所述板框压滤机液相排出端连通蒸发装置；所述板框压滤机的固相排出口连通碱溶池；所述蒸发装置蒸发出的水蒸气经过冷凝装置冷凝为蒸馏水后回流至所述碱溶池中；所述蒸发装置固态物料经氯化盐收集罐收集。

作为本实用新型的进一步改进，所述气体收集装置的侧面下部开设进气口；气体收集装置通过进气口与水浸池的排气口连通；所述气体收集装置的顶部设置喷淋装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述蒸发装置为强制循环式蒸发器。

作为本实用新型的进一步改进，所述水浸池外表面设置加热套，采用电加热方式进行加热。水浸池为封闭结构；顶部设置排气口，通过排气管将产生的气体排至气体收集装置。本过程的目的是为了收集生成的氨气，氨气极易溶于水生成氨水，采用喷淋的方式使氨气的溶解过程更加完全。

作为本实用新型的进一步改进，所述碱溶池和所述调浆池中均设置有搅拌装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述水浸池排液口与板框压滤机之间还设置有冷凝器。

作为本实用新型的进一步改进，所述水浸池中还设置有搅拌装置。

本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型提供了一种铝灰综合利用处理系统，该系统几乎实现了废弃物铝灰的零排放。本实用新型全程收集，无废水、废气、废渣排放，它的大规模推广可将铝灰等废弃物资源化，同时解决铝灰堆场问题，实现了废物利用，提高了铝灰的开发利用价值。该系统还是生产制备炭阳极涂料的工艺系统，其以铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料，不需要专门的除氟工序，极大地降低了铝灰综合利用过程中的难度。用本实用新型的系统制备炭阳极抗氧化涂料的过程不需要另外添加粘结剂，铝灰与强碱反应就能够直接生成粘结剂。由于以工业废弃物铝灰作为主要原料，极大地降低了所制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本实用新型实施例1结构示意图；

其中：1-铝灰储罐；101-传送装置；2-水浸池；201-气体收集装置；202-冷凝器；3-板框压滤机；301-蒸发装置；302-冷凝装置；303-氯化盐收集罐；4-碱溶池；5-调浆池；6-成品储罐；

附图2为本实用新型的系统生产制备电解铝炭阳极抗氧化涂料的工艺流程图。

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

以下结合具体的实施例和附图对本实用新型的技术方案进行进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例包括依次连接的铝灰储罐1、可加热的水浸池2、板框压滤机3、用于配制粘结剂的碱溶池4、用于配制涂料的调浆池5以及用于储存涂料成品的成品储罐6；所述铝灰储罐1通过传送装置101将物料传送至所述水浸池2；所述水浸池2排液口连接板框压滤机3；所述水浸池2的排气口连通用于收集氨气的气体收集装置201；所述板框压滤机3液相排出端连通蒸发装置301；所述板框压滤机3的固相排出口连通碱溶池4；所述蒸发装置301蒸发出的水蒸气经过冷凝装置302冷凝为蒸馏水后回流至所述碱溶池4中；所述蒸发装置301固态物料经氯化盐收集罐302收集。

所述气体收集装置201的侧面下部开设进气口；气体收集装置201通过进气口与水浸池2的排气口连通；所述气体收集装置201的顶部设置喷淋装置；所述蒸发装置301为强制循环式蒸发器；所述水浸池2外表面设置加热套，采用电加热方式进行加热。水浸池2为封闭结构；顶部设置排气口，通过排气管将产生的气体排至气体收集装置201。本过程的目的是为了收集生成的氨气，氨气极易溶于水生成氨水，采用喷淋的方式使氨气的溶解过程更加完全；所述碱溶池4和所述调浆池5中均设置有搅拌装置。所述水浸池2排液口与板框压滤机3之间还设置有冷凝器202；所述水浸池2中还设置有搅拌装置。

本实施例的系统使用过程如下：

如图1和图2所示，将经过球磨机研磨至100-200目的铝灰置于铝灰储罐1中，铝灰储罐1的底部设置有阀门，打开阀门铝灰储罐中的铝灰经过传送装置101的传送带送至水浸池2的进料口，并从进料口进入水浸池2，并从水浸池2的进水口加水，水浸池2外表面的加热套通电后对水浸池中的混合物料进行加热，加热温度至120℃(50-120℃范围内的其他值也可以实现)；然后保温1h(1-10h内的其他值也可以实现)；加热温度与保温时间呈负相关，即加热温度越高，保温时间越低。在此期间，在水浸池中产生氨气，氨气经过水浸池2顶部的排气口排至气体收集装置201中，氨气自气体收集装置201的下方进入，经过气体收集装置201顶部喷淋装置喷水后溶于水，形成氨水，氨水收集完成后经过气体收集装置201下部的排液口排出回收；而水浸池2中的液体物料从排液口经冷凝器202后进入板框压滤机3；板框压滤机3固相物料经过固相排出口进入碱溶池4中；板框压滤机3液相物料经过液相排出端进入蒸发装置301中，而蒸发装置301蒸发后水蒸气经过冷凝装置302冷凝为蒸馏水后回流至碱溶池4中作为溶剂溶解固相物料；而蒸发装置的固态物料为氯化盐，收集至氯化盐收集罐303内。然后，向碱溶池4中加入强碱氢氧化钠和铝粉，在120℃(室温～150℃范围内的值均可实现)温度下搅拌100分钟(5～150分钟范围内的值均可实现)进行部分碱溶，铝灰碱溶部分可以直接成为涂料的黏结剂，铝灰未碱溶部分成为涂料的填料；将部分碱溶的产物泵送调浆池5中，在该粘结剂中添加硼化合物和有机助粘剂，混合均匀，即得电解铝用炭阳极抗氧化涂料成品，然后将成品排至成品储罐6中即可。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。