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铝灰无害化处置工艺综述

文章来源:kaiyuntiyu时间:2023-10-10 点击:66

  会议将针对生态环境部先后修订的医废化学消毒、微波消毒、高温蒸汽消毒、医废焚烧处置及医废消毒处理设施等一系列技术规范,邀请参与制订的部里主管部门领导做相应解读,展位、发言、参会、火热报名中

  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导致非常严重污染,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于人体健康的物质,有着非常明显的毒性(T)和反应性(R),正式将再生铝和铝材工艺流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,铝加工公司由此面临的环保问题将更突出。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。

  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。

  该工艺虽能使铝灰中的氮化铝得到某些特定的程度的分解,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。同时,由于氨水具有易挥发性,因此在采用水吸收工艺处理所逸出的氨气时,所排放的尾气中仍含有一定的氨,难以达标排放,会对大气环境能够造成二次污染。

  有研究者提出了铝灰中氮化铝的深度水解方法,该法系在加温条件下将铝灰与水混合并在一定条件下进行水解反应。高温有利于加快反应速率,提高氮化铝水解率,对水解过程所产生的氨气进行吸收,可以收得氨水或铵盐。但存在的问题是所提出的工艺仍旧没办法解决氢氧化铝胶体对氮化铝微粒的包裹问题,无法从根本上使氮化铝水解率获得突破。同时,水解反应需在高温条件下进行,能耗较高,而且缺少对水解液中氟、氯元素进行分离提取的可靠方法,所产生的废水仍会对环境造成二次污染。

  目前,还有人提出了采用研发的铝灰处理机对铝灰进行无害化处置的说法,但纵观其工艺过程,仍然归属于水解脱氮工艺范畴,其氮化铝水解率仍然处在较低水平,没有办法解决铝灰所存在的反应性和化学毒性问题。铝灰的无害化处置是一个化学过程,需要多种设备组合,不是依靠单台设备所能处理问题的。

  现代铝工业生产金属铝的主要工艺是“冰晶石-氧化铝”高温熔盐电解法,因此产生的铝灰中含有一定量的氟化物(主要为NaF、CaF 2 及Na 3 AlF 6 )。目前对铝灰中氟化物、氯化物的处理大多数都采用水洗方法。从已报道工艺看铝灰中氟和氯等有害元素在水溶液中的浸出率较高,无害化处置效果较好。滤液可用于回收氟盐,然后蒸发结晶回收氯盐。

  铝灰脱氟脱氯可以和脱氮同步进行,虽然水解法脱氮不彻底,但对氟、氯脱除效果良好。存在的问题是,由脱氟脱氯后废水回收氟盐并蒸发结晶回收氯盐,工艺流程延长,设备投资相对较大,处理过程能耗高,对其经济性应予斟酌。

  新的铝灰无害化处置工艺为强化脱氮、固化脱氟、干法脱氯工艺,该工艺为铝灰的无害化处置提供一条新途径。实践证明,该工艺解决了水解法所存在的脱氮效率低,脱氟、脱氯流程长、设备投资大、运行成本高等不足,具有十分可观的推广应用前景。

  综上所述,铝灰是一种危险固废,有着非常明显的化学反应性和和化学毒性,对其进行无害化处置势在必行。从目前的处置工艺看,公知的处理方法是水解法,但该法存在着脱氮效果差、氟氯回收流程长、成本高等不足,同时对铝灰的无害化处置不是依靠单台设备所能完成的。

  近年来,各地加快医疗废物集中处置设施建设,并储备大量协同应急处置设施,我们国家医疗废物处置能力大幅度的提高。为规范医疗废物回收处理设施运行管理,生态环境部先后修订了《医疗废物化学消毒集中处理工程技术规范》《医疗废物微波消毒集中处理工程技术规范》《医疗废物高温蒸汽消毒集中处理工程技术规范》《医疗废物集中焚烧处置工程建设技术规范》,并制定了《医疗废物消毒处理设施运行管理技术规范》等技术文件。

  为协助医疗废物处置相关单位更好地理解最新制修订的管理规范和规定要求,提高医疗废物处置设施的规范化建设和运营水平,交流医疗废物最佳可行技术和设备,推广最佳环境实践,共同促进我们国家医疗废物的规范化管理和无害化处置,无忧固废网联合权威机构于2023年4月14-16日在延安共同举办“2023医疗废物处置技术和设备创新发展论坛”。

  论坛将邀请国家医疗废物管理政策研究、处置研发技术、设施运营管理、设备制造应用,以及投融资等领域资深专家和行业领军人物出席,一同探讨解决行业难题,推动医疗废物处置产业的创新和发展。现将会议有关事宜通知如下,欢迎相关单位或组织积极报名参加。

  延安国清医疗废物处置中心,项目建设于2022年,位于延安市宝塔区,主要建设年处置7300吨的专业医疗废物无害化热解处置线。项目处置范围有:感染性废物、药物性废物、病理性废物、损伤性废物、化学性废物五大类医疗废物以及医院污泥。医疗废物减量化程度达到90%以上。

  本次论坛将面向全行业征集当前医疗废物处置亟待解决的疑难问题和关心的热点、焦点、难点,并在会议现场设置专家问诊台,邀请资深专家和业内精英现场与参会代表面对面交流,为企业答疑解惑。

  为精准对接医疗废物回收处理处置技术、设备和项目信息,推广先进适用技术和最佳环境实践、设备及其项目,本次论坛共设置20个企业展位,展示企业自主知识产权的技术和设备,并与客户面对面交流互动,实现精准匹配供需。

  冠名赞助、协办单位、支持单位、晚宴赞助、企业专场活动申办和实物赞助请联系会务组商洽。

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