01二次鋁灰為什么被列入危險廢物？

　　繼鋁灰被列入危險廢物，二次鋁灰又于2019年被列入《危險廢物名錄》。二次鋁灰之所以被列入危險廢物名錄，其原因在于二次鋁灰具有的反應性和化學毒性。我們知道，二次鋁灰中通常含有氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁和氟化物等，所含氮化鋁、金屬鋁和碳化鋁遇水或潮濕的氣體會發(fā)生水解反應，分別生成氫氧化鋁、氨、氫和甲烷。氨的產(chǎn)生會對大氣及存放區(qū)水體、土壤造成污染。氫和甲烷為易燃易爆氣體，其產(chǎn)生與排放會形成重大隱患。所含氟化物為有毒有害物質，其分解與釋放也會對水體、土壤造成污染，并嚴重危害存放區(qū)及周邊居民和牲畜。鑒于這些因素，二次鋁灰被列入危險廢物。

　　02二次鋁灰無害化處置的方法有哪些？

　　二次鋁灰無害化處置的方法有濕法和干法兩種。

　　所述濕法即水解法，也就是大家常說的水洗法。該法是基于鋁灰中的氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁易與水反應生成氫氧化鋁、氨、氫和甲烷的物性特征，通過水解反應實現(xiàn)鋁灰中有害物質的轉化。轉化過程使氨、氫和甲烷氣體得到揮發(fā)并收集處置。同時對二次鋁灰中的易溶性氟化物做固化處理，從而完成鋁灰由危險廢物向一般工業(yè)廢物的轉化，實現(xiàn)二次鋁灰的無害化處置。

　　所述干法即熱處理法，也就是煅燒法。該法是基于二次鋁灰中的氮化鋁在高溫、有氧條件下焙燒可轉化為氧化鋁和氮氣的原理，通過焙燒使鋁灰中所含氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁轉化為氧化鋁、氮氣和二氧化碳，處理過程同步實現(xiàn)對氟化物的固化，由此實現(xiàn)二次鋁灰的無害化處置。

　　03 水解法處置鋁灰的局限性？

　　水解法是一種常用的鋁灰無害化處置方法，但人們往往把它想的比較簡單，以為用水一洗了之，其不知水解法處理二次鋁灰是有條件的，同時還存在著氮化鋁分解不徹底、氨回收方案需要優(yōu)化、水解過程存在有氨、氫、甲烷氣體燃爆隱患等問題。尤其是氮化鋁分解不徹底的問題，主要是氮化鋁水解過程極易在微粒表面形成水合氧化鋁包裹，阻斷水與氮化鋁之間的進一步接觸，使氮化鋁與水之間的水解反應受到限制，導致脫氮率被局限在70%以下，低的達不到50%，處置后鋁灰難以達標。同時，處置過程由氮化鋁分解成的氨在水中溶解度較大，如何將氨從料漿體系中更有效的分離出來，是一個值得考慮的問題。

　　此外，對揮發(fā)出的氨是回收氨水還是回收銨鹽，如何避免氨回收不徹底或氨水的二次揮發(fā)法對環(huán)境造成的影響，也是值得注意的問題。

　　04水解法處置鋁灰對氨氣的處置方式有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

　　鋁灰處置過程所產(chǎn)生的氫氣和甲烷，二者均屬易燃易爆氣體。處理過程做好燃爆事故的防控，確保生產(chǎn)是鋁灰無害化處置的前提。

　　水解法處理鋁所產(chǎn)氨氣的處置方式一是回收氨水，二是回收銨鹽?；厥瞻彼膬?yōu)勢是工藝較為簡單，設備投資相對較少，但存在的不足是氨回收率較低，所得氨水濃度較低，在1.5~7.5%之間。同時，氨水的易揮發(fā)性使尾氣中氨氮濃度難以達標。銨鹽回收工藝通常指回收硫酸銨，其優(yōu)點是處置過程尾氣能夠做到達標排放，對環(huán)境無污染。一般工藝在硫酸銨回收過程需要對所收得的硫酸銨溶液進行蒸發(fā)濃縮，運行成本較高。但經(jīng)過改進的由氨回收硫酸銨工藝可以不對硫酸銨溶液進行蒸發(fā)，直接生產(chǎn)硫酸銨晶體，具有較好的應用前景。目前，硫酸銨市場價格在1500元/t以上，回收硫酸銨具有一定的經(jīng)濟效益。

　　05水解法處置鋁灰的常用設備有哪些？

　　以回收硫酸銨為目標時，常用設備有水解反應器、直接結晶法硫酸銨回收系統(tǒng)、壓濾機、氯鹽蒸發(fā)結晶系統(tǒng)、高溫氯鹽結晶器、低溫氯鹽結晶器、離心機等。

　　以回收氨水為目標時（收得濃度為20%的氨水），常用設備有水解反應器、縮分器、全凝器、洗氣及負壓系統(tǒng)、壓濾機、氯鹽蒸發(fā)結晶系統(tǒng)、高溫氯鹽結晶器、低溫氯鹽結晶器、離心機等。

　　06水解法處置鋁灰可否對可燃性氣體進行回收？

　　從理論上講可以對鋁灰中金屬鋁和碳化鋁水解所產(chǎn)生的氫氣和甲烷進行回收，但由于二次鋁灰中的金屬鋁和碳化鋁含量較低，而且波動較大，因此不具有回收價值。從國內的情況看，對鋁灰處置過程可燃性的回收只是一種概念，也沒有進行相關實驗，更無工業(yè)化先例。

　　07二次鋁灰可以用來生產(chǎn)哪些產(chǎn)品？

　　二次鋁灰可以用來生產(chǎn)預熔型煉鋼用鋁酸鈣、水處理用鋁酸鈣、水合鋁酸鈣、聚合氯化鋁、石油壓裂支撐劑、清水磚及附加值較高的干法氟化鋁、冰晶石和阻燃用氫氧化鋁等。其中生產(chǎn)鋁酸鈣、聚合氯化鋁、石油壓裂支撐劑等技術門檻比較低、工藝簡單、設備投資少。

　　08二次鋁灰無害化處置過程是否存在隱患？

　　存在隱患。所述隱患主要指氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁水解過程所產(chǎn)生的氨氣和可燃性氣體，其中氨氣的爆炸限15.5%~27.7% ，氫氣的爆炸限4.0%～75.6%，甲烷的爆炸限5%~15%。

　　09 如何回收鋁灰無害化處置過程所產(chǎn)氯化物？

　　二次鋁灰中所含氯化物為氯化鉀、氯化鈉，目前國內的回收工藝是回收混合鹽，即氯化鈉和氯化鉀的混合物，這種混合物既不能當作工業(yè)鹽使用，也不能用作農(nóng)業(yè)肥料，因此不具有商品價值。改進的二次鋁灰無害化處置工藝通過采取技術和裝備措施將氯化鈉和氯化鉀分離，所得產(chǎn)品符合工業(yè)鹽標準和農(nóng)用氯化鉀標準。