1.本发明属于铝灰处理技术领域，具体涉及一种铝灰回收再利用方法。
背景技术：
2.铝灰是电解铝及铝熔炼过程中漂浮在铝熔体表面的浮渣，呈松散的灰状。具体，铝灰中含有大量的单质铝、氧化铝、氮化铝和其他氟化物，对周围环境威胁极大，被国家列为危险废物，因此在处理时不能直接进行废弃填埋。另外，根据铝灰产生的工艺不同，其氮化铝含量一般在1％
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30％不等，而铝灰堆存填埋时，其中的氮化铝易吸水发生水解反应，释放出大量的氨气，由此则会进一步对周围环境造成污染。
技术实现要素：
3.鉴于此，为避免铝灰处理所产生的环境污染，并有效实现铝灰的回收再利用，本发明的目的在于提供一种铝灰回收再利用方法。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种铝灰回收再利用方法，包括：
6.s0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；
7.s1.将铝灰与水按一定质量比进行调浆，调浆过程中产生并收集氨气；
8.s2.固液分离步骤s1调制的浆料，并向分离的固体物中加入过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤液为富集有氯化铝的净水剂；
9.s3.将所述滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，所述氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；
10.s4.按比例混合所述滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。
11.优选的，在所述步骤s1中，利用加热装置将铝灰加热到200～300℃，并在该温度条件下进行调浆；另外，所述铝灰与水的质量比为3～1：1～3。
12.优选的，回收所述蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热，并将所述余热传递至所述加热装置中；以此实现氯化铝结晶过程中发热的回收利用。
13.优选的，在所述步骤s1中，利用水、碱溶液或酸溶液收集氨气，得到相应的氨水或铵盐。
14.优选的，在所述步骤s2中，所述稀盐酸的浓度为15～30wt％。
15.优选的，在所述步骤s2中，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅：
16.优选的，在所述步骤s2中，还包括单质铝与稀盐酸反应，同时收集氢气。
17.优选的，在所述步骤s3中，所述滤渣与氢氧化钙的混合质量比为5：1。
18.由上可知，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
19.在本发明中，基于水解和酸洗反应，将铝灰中的氮化铝和单质铝转化为氯化铝，而
氯化铝可作为有效的净水剂使用；对于剩余的氧化铝、二氧化硅等其他物质，则将其与氢氧化钙混合，用作制砖原料；综上，能100％的实现铝灰的回收再利用，方法简单且成本低。
20.另外，本发明通过铝灰加热强化氮化铝的水解过程，以在60min内实现98％以上的氮化铝水解，从而大幅度提高氮化铝的水解效率。其中，将氯化铝结晶过程中所释放的热量回收利用至铝灰加热，实现能量的充分利用，并进一步降低成本。
具体实施方式
21.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.一种铝灰回收再利用方法，包括：
24.s0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；
25.s1.利用加热装置将铝灰加热到300℃，并在该温度条件下将铝灰与水按3：1的质量比进行调浆，调浆过程中产生氨气，氨气通入水中，得到相应的氨水并完成氨气收集；
26.具体本步骤中的反应方程式如下所示：
27.aln+3h2o＝al(oh)3+nh3；nh3+h2o＝nh3·
h2o
28.s2.固液分离步骤s1调制的浆料，并向分离的固体物中加入浓度为30wt％的过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液；
29.具体，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅，且本步骤中的反应方程式如下所示：
30.al(oh)3+3hcl＝alcl3+3h20；2al+6hcl＝2alcl3+3h231.在上述过程中，同时收集单质铝与稀盐酸反应所得的氢气。
32.s3.将滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；
33.具体，回收蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热(即滤液在结晶过程中所释放的热量)，并将该余热通过热换系统传递至加热装置中。由此可充分回收结晶余热，并降低铝灰加热过程中的能耗。
34.s4.按混合质量比为5：1的比例混合滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。
35.实施例2
36.一种铝灰回收再利用方法，包括：
37.s0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；
38.s1.利用加热装置将铝灰加热到270℃，并在该温度条件下将铝灰与水按2：1的质量比进行调浆，调浆过程中产生氨气，氨气通入水中，得到相应的氨水并完成氨气收集；
39.具体本步骤中的反应方程式如下所示：
40.aln+3h2o＝al(oh)3+nh3；nh3+h2o＝nh3·
h2o
41.s2.固液分离步骤s1调制的浆料，并向分离的固体物中加入浓度为25wt％的过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤
液为富集有氯化铝的净水剂；
42.具体，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅，且本步骤中的反应方程式如下所示：
43.al(oh)3+3hcl＝alcl3+3h20；2al+6hcl＝2alcl3+3h244.在上述过程中，同时收集单质铝与稀盐酸反应所得的氢气。
45.s3.将滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；
46.具体，回收蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热(即滤液在结晶过程中所释放的热量)，并将该余热通过热换系统传递至加热装置中。由此可充分回收结晶余热，并降低铝灰加热过程中的能耗。
47.s4.按混合质量比为5：1的比例混合滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。
48.实施例3
49.一种铝灰回收再利用方法，包括：
50.s0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；
51.s1.利用加热装置将铝灰加热到240℃，并在该温度条件下将铝灰与水按1：2的质量比进行调浆，调浆过程中产生氨气，氨气通入水中，得到相应的氨水并完成氨气收集；
52.具体本步骤中的反应方程式如下所示：
53.aln+3h2o＝al(oh)3+nh3；nh3+h2o＝nh3·
h2o
54.s2.固液分离步骤s1调制的浆料，并向分离的固体物中加入浓度为20wt％的过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤液为富集有氯化铝的净水剂；
55.具体，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅，且本步骤中的反应方程式如下所示：
56.al(oh)3+3hcl＝alcl3+3h20；2al+6hcl＝2alcl3+3h257.在上述过程中，同时收集单质铝与稀盐酸反应所得的氢气。
58.s3.将滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；
59.具体，回收蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热(即滤液在结晶过程中所释放的热量)，并将该余热通过热换系统传递至加热装置中。由此可充分回收结晶余热，并降低铝灰加热过程中的能耗。
60.s4.按混合质量比为5：1的比例混合滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。
61.实施例4
62.一种铝灰回收再利用方法，包括：
63.s0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；
64.s1.利用加热装置将铝灰加热到200℃，并在该温度条件下将铝灰与水按1：3的质量比进行调浆，调浆过程中产生氨气，氨气通入水中，得到相应的氨水并完成氨气收集；
65.具体本步骤中的反应方程式如下所示：
66.aln+3h2o＝al(oh)3+nh3；nh3+h2o＝nh3·
h2o
67.s2.固液分离步骤s1调制的浆料，并向分离的固体物中加入浓度为15wt％的过量
稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤液为富集有氯化铝的净水剂；
68.具体，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅，且本步骤中的反应方程式如下所示：
69.al(oh)3+3hcl＝alcl3+3h20；2al+6hcl＝2alcl3+3h270.在上述过程中，同时收集单质铝与稀盐酸反应所得的氢气。
71.s3.将滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；
72.具体，回收蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热(即滤液在结晶过程中所释放的热量)，并将该余热通过热换系统传递至加热装置中。由此可充分回收结晶余热，并降低铝灰加热过程中的能耗。
73.s4.按混合质量比为5：1的比例混合滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。
74.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。