權利要求

1.鋁灰處理方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、鋁灰原料打散重力風選：將電解鋁及再生鋁生產(chǎn)過程中的鋁灰，通過計量和皮帶輸送系統(tǒng)，在重力選粉機進料口進行原料打散，通過重力和風力分選，將粗顆粒鋁灰和金屬鋁分選從下排料口排出，中細粉和細分被氣流帶出； 步驟2、細碎再磨：將步驟1中粗顆粒鋁灰，經(jīng)過金屬鋁分揀后，輸送進高壓輥磨系統(tǒng)中進行輥磨，輥磨后的物料再次進入重力風選系統(tǒng)中，粗顆粒鋁灰返回高壓輥磨形成閉路循環(huán)； 步驟3、金屬鋁分離：將步驟2中通過高壓輥磨系統(tǒng)輥磨后的鋁灰，經(jīng)過重力風選機分選，金屬鋁片從重力風選機中粒級卸料口出回收，細粒級的鋁灰隨風進入中細粉動態(tài)選粉機； 步驟4、中細粒級回收：將步驟3中細粒級顆粒從重力風力選粉機上部排出，風力輸送至動態(tài)選粉機，動態(tài)選粉機排料口收集回收中細粒級的鋁灰，根據(jù)應用回收存儲再利用或返回輥磨系統(tǒng)； 步驟5、細粒級脫氮：將步驟4中細粒級鋁灰從動態(tài)選粉機上排口，進入鋁灰脫氮反應塔中，細粒級鋁灰進入脫氮反應塔下部，脫氮處理后的鋁灰從反應塔上部排出； 步驟6、回收細粒級脫氮鋁灰：脫氮反應塔排出的鋁灰和蒸汽，進入旋風除塵和沉降室收塵，除塵下料口回收細粒級脫氮鋁灰，含塵氣體進入下步處理； 步驟7、將步驟6含塵氣體經(jīng)過收塵器，完成氣固分離，收塵器收集超細粒級脫氮鋁灰，收塵凈化后的氣體由風機送入鋁廠或碳素廠脫硫脫銷系統(tǒng)中綜合處理后外排。

2.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于：所述步驟1中，經(jīng)過重力風選，進入高壓輥磨系統(tǒng)的鋁灰粒級控制在1mm-35mm范圍內；重力選粉機可以風選出1mm~3mm粒級的中細粉鋁灰；重力選粉機配屬風機轉速控制在100-2000r/min，導流葉片調節(jié)范圍5°-45°，鼓風介質采用空氣或熱風。 

3.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于：所述步驟2中，高壓輥磨前設置恒重緩沖倉；高壓輥磨設備柱釘采用碳化鎢硬質合金，高壓輥轉速10-20r/min，高壓輥輥距5-15mm；高壓輥磨系統(tǒng)設置閉路循環(huán)，根據(jù)鋁灰脫氮反應的活性需求，設置邊料循環(huán)系統(tǒng)，調節(jié)控制輥磨循環(huán)次數(shù)，控制好合格粒級。 

4.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于：所述步驟3中，選粉機中粒級鋁灰分布在1mm-3mm，底部卸料后分揀金屬鋁，鋁灰分揀后經(jīng)斗提返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)；金屬鋁分揀采用跳汰機、干式高頻篩分機或人工分揀中的一種。 

5.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于：所述步驟4中，鋁灰中細顆粒從動態(tài)選粉機排料口排出，中細粒級粒度為2mm-0.15mm，動態(tài)選粉機的轉子轉速為40-400r/min，動態(tài)選粉機導流葉片角度0°- 30 °。 

6.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于：所述步驟5中，超細級物料隨風被帶入脫氮反應塔，超細粒級鋁灰細顆粒粒度控制在0.15mm-0.01mm，脫氮反應塔分多級串聯(lián)，設置噴嘴噴入水蒸氣和催化劑；脫氮反應塔中，水蒸氣溫度控制在120-250℃，蒸氣壓力在0.1-0.8MPa；鋁灰和蒸氣的比例控制在100~10；脫氮反應時間為10-60min。 

7.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于，所述步驟6中，經(jīng)過脫氮處理后的鋁灰通過旋風收塵和沉降收塵回收脫氮無害化鋁灰。 

8.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于，所述步驟7中，收塵器根據(jù)當?shù)毓腆w顆粒排放標準，選擇布袋除塵器、靜電除塵器或預荷電袋除塵器中的一種，收塵排料口收集超細顆粒級無害化鋁灰。 

9.如權利要求1所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于，所述步驟7中，最終通過除塵的氣體含有NH 3，通過排風風機送至電解鋁或碳素廠的脫硫塔中進行處理。 

10.如權利要求1-9任一一項所述的一種鋁灰處理方法，其特征在于，各步驟系統(tǒng)連接，均采用密閉收塵控制無組織排放；各系統(tǒng)閥門控制采用氣動閥或電動閥。

說明書

鋁灰處理方法

技術領域

本發(fā)明屬于有色冶金固廢資源環(huán)保處理技術領域，具體涉及鋁灰處理方法。

背景技術

鋁灰是可再生資源，主要有金屬鋁單質、氧化物、氮化物和鹽溶劑組成。金屬鋁在氧化鋁和氮化鋁包覆下存在。鋁灰有一次鋁灰和二次鋁灰，一次鋁灰主要來源為電解鋁，鋁加工熔鑄及再生鋁行業(yè)直接產(chǎn)生的鋁灰，二次鋁灰為一次鋁灰回收金屬鋁后的鋁灰。

目前，隨著我國鋁工業(yè)的發(fā)展，鋁熔煉廢渣“鋁灰”的量也越來越大，2020年11月5日生態(tài)環(huán)境部通過《國家危險廢物名錄（2021年版）》，對鋁冶煉過程中產(chǎn)生的危險廢物進行了重新梳理，將鋁灰劃定為危險廢棄物（HW48），該《名錄》從2021年1月1日起實施。對鋁灰的處理需嚴格按照危廢相關要求進行，對此國內外學者圍繞鋁灰處理技術開展了大量工作。

目前對于一次鋁灰的處理工藝路線如下。

一次鋁灰的主要處理主要目的回收其中的金屬鋁，目前主要方法有：炒鋁灰、熱壓榨、球磨干磨篩分等方法。其中炒鋁灰應用最廣，該方法利用鋁灰中鋁在空氣中氧化放熱以及鋁金屬顆粒與鋁灰的潤濕性差，接觸角高的原理形成的工藝。將鋁灰直接放置回轉鍋中，通過對鋁灰翻炒攪拌，鋁液態(tài)珠集中在鍋底并返回熔鑄，該方法環(huán)境惡劣，勞動強度及人身危害大，能耗高，并增加AlN的含量為二次鋁灰無害化增加負擔。熱壓榨法是加熱鋁灰至熱態(tài)，通過施加外力將液態(tài)鋁擠壓出來。將熱鋁灰置入渣槽，通過施加壓力將鋁液擠出回收。球磨干磨篩分工藝，該方法利用球磨過程將鋁擠壓成片，通過篩分回收鋁粒。該方法設備簡單，回收率高，在國內均廣泛應用，但是該方法能耗較高，鋁灰易被鋼球污染帶入鐵雜質。

對于二次鋁灰無害化處理工藝路線如下。

二次鋁灰的處理是對經(jīng)過提取金屬鋁后的鋁灰進行無害化，其目的是脫出二次鋁灰中的氮和鹽，避免環(huán)境的污染。其主要方法有：火法燒結工藝和濕法水解工藝?；鸱Y處理采用焙燒固結的方式，將鋁灰中有害成分通過高溫燒結的方式排除，然后達到鋁灰無害化利用的目的，該方法工藝簡單，但能耗較高，輔料消耗量大，焙燒后的煙氣處理難度高，對環(huán)境會造成次生污染。濕法水解工藝利用鋁灰水解反應，將鋁灰制漿后進行脫氮處理，該方法脫氮脫鹽效果好，但是濕法處理面臨鋁灰漿料的濃縮，過濾和干燥等工序。該濕法處理效果好，但是生產(chǎn)工序長，處理成本相對較高。

上述鋁灰處理工藝基本上實現(xiàn)了金屬鋁的回收和無害化處理，但是存在如下不足之處。

1、炒灰、擠壓、球磨篩分工藝，工藝流程大多原始，裝備自動化程度低，工人作業(yè)條件差，勞動強度大，無組織排放等環(huán)境問題突出。

2、常用的炒灰和球磨篩分，電耗高，鋁灰中鐵雜質含量高，球磨篩分鋁灰堵料板結現(xiàn)象嚴重。

3、一次鋁灰炒灰處理，會出現(xiàn)大量的粉塵，無機鹽，氨氣等有害氣體等副產(chǎn)品，對于處理次生“三廢”的處理成本高。

4、傳統(tǒng)鋁灰無害化處理，采用焙燒處理會浪費大量的能源，采用濕法處理工藝會存在處理流程工序多，能耗高等問題，而且傳統(tǒng)的處理方法能源消耗和添加劑消耗較高，生產(chǎn)成本高，不經(jīng)濟。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種鋁灰處理方法。用于電解鋁、再生鋁和鋁加工行業(yè)產(chǎn)生的一次鋁灰處理，可以實現(xiàn)鋁灰中金屬鋁回收及鋁灰物料再磨，并得到中細粒級，細粒級，超細粒級等三種不同粒級的鋁灰產(chǎn)品，并通過高效脫氮制備脫氮干鋁灰，該方法是一種高效節(jié)能環(huán)保的集金屬鋁分離，鋁灰干磨分級和脫氮無害化處理于一體的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案。

一種鋁灰處理方法，包括如下步驟：

步驟1、鋁灰原料打散重力風選：將電解鋁、再生鋁和鋁加工生產(chǎn)過程中的鋁灰，通過計量和皮帶輸送系統(tǒng)，在重力選粉機進料口進行原料打散，通過重力和風力分選，將粗顆粒鋁灰和金屬鋁分選從下排料口排出，中細粉和細分被氣流帶出。

步驟2、細碎再磨：將步驟1中粗顆粒鋁灰，經(jīng)過金屬鋁分揀后，輸送進高壓輥磨系統(tǒng)中進行輥磨，輥磨后的物料再次進入重力風選系統(tǒng)中，粗顆粒鋁灰返回高壓輥磨形成閉路循環(huán)。

步驟3、金屬鋁分離：將步驟2中通過高壓輥磨系統(tǒng)輥磨后的鋁灰，經(jīng)過重力風選機分選，金屬鋁片從重力風選機中粒級卸料口出回收，細粒級的鋁灰隨風進入中細粉動態(tài)選粉機，金屬鋁經(jīng)過碾壓成片，便于分揀，提高金屬鋁回收率。

步驟4、中細粒級回收：將步驟3中細粒級顆粒從重力風力選粉機上部排出，風力輸送至動態(tài)選粉機，動態(tài)選粉機排料口收集回收中細粒級的鋁灰，可根據(jù)應用回收存儲再利用或返回輥磨系統(tǒng)。

步驟5、細粒級脫氮。將步驟4中，細粒級鋁灰將從動態(tài)選粉機上排口，進入鋁灰脫氮反應塔中，細粒級鋁灰進入脫氮反應塔下部，脫氮處理后的鋁灰從反應塔上部排出。

步驟6、回收細粒級脫氮鋁灰，脫氮反應塔排出的鋁灰和蒸汽，進入旋風除塵和沉降室收塵，除塵下料口回收細粒級脫氮鋁灰，含塵氣體進入下步處理。

步驟7、最終將步驟6含塵氣體經(jīng)過收塵器，完成氣固分離，收塵器收集超細粒級脫氮鋁灰，收塵凈化后的氣體由風機送入鋁廠或碳素廠脫硫脫銷系統(tǒng)中綜合處理后外排。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，經(jīng)過重力風選，進入高壓輥磨系統(tǒng)的鋁灰粒級控制在1mm-35mm粒級原料的處理范圍。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，該選粉機具有物料格柵打散、風流調節(jié)、重力分級、風選等功能。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力選粉機中設置調節(jié)調風葉片，根據(jù)物料情況調節(jié)葉片開度，角度調節(jié)板調節(jié)范圍5°-45°，從而改變重力風選機內部、氣流分布和流速，以便風選出1mm~3mm粒級的中細粉鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，風選可根據(jù)鋁灰無害化處理要求，采用熱風或者水蒸氣，熱風和水蒸氣資源可以從電解鋁或碳素車間獲得。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，風選風機轉速可以控制在100-2000r/min,。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨前設置恒重緩沖倉，保證物料料柱的穩(wěn)定。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨設備柱釘采用碳化鎢硬質合金，動輥系統(tǒng)液壓控制保證物料料流穩(wěn)定，高壓輥轉速為10-20r/min。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨系統(tǒng)設置閉路循環(huán)，根據(jù)鋁灰脫氮反應的活性需求，調節(jié)控制機械活化強度，控制好合格粒級。

作為優(yōu)選方式，所述步驟3中，選粉機中粒級鋁灰分布在1mm-3mm，底部卸料后分揀金屬鋁，鋁灰分揀后經(jīng)斗提返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)。

作為優(yōu)選方式，所述步驟3中，金屬鋁分揀采用跳汰機、干式高頻篩分機或人工分揀中的一種。

作為優(yōu)選方式，所述步驟4中，鋁灰中細顆粒從動態(tài)選粉機排料口排出，中細粒級粒度2-0.15mm，動態(tài)選粉機的轉子轉速為40-400r/min，動態(tài)選粉機導流葉片角度0°-30°。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，超細級物料會隨風被帶入脫氮反應塔，反應塔分多級串聯(lián)，設置噴嘴噴入水蒸氣和催化劑。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，水蒸氣溫度控制在120-250℃，蒸氣壓力在0.1-0.8MPa。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，鋁灰和蒸氣的比例控制在100~10的范圍內。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，脫氮反應時間為10-60min，反應時間的控制根據(jù)排風風機和鼓熱風機控制氣體流速，也可以通過設計反應塔長度和多級串聯(lián)來實現(xiàn)。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，鋁灰細顆粒粒度控制在0.15-0.01mm之間。

作為優(yōu)選方式，各步驟系統(tǒng)連接，均采用密閉收塵器，防止無組織排放；各系統(tǒng)閥門控制采用氣動閥或電動閥，可實現(xiàn)整體系統(tǒng)自動化聯(lián)鎖控制。

作為優(yōu)選方式，所述步驟6中，經(jīng)過脫氮處理后的鋁灰通過，旋風收塵和沉降收塵回收脫氮無害化鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟7中，收塵器可以根據(jù)當?shù)毓腆w顆粒排放標準，選擇布袋除塵器，靜電除塵器或預荷電袋除塵器，收塵排料口收集超細顆粒級無害化鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟7中，最終通過除塵的氣體含有NH 3，通過排風風機送至電解鋁或碳素廠的脫硫塔中進行處理，可以提升脫硫效率，最終實現(xiàn)鋁灰在電解鋁廠的綜合化處理的趨零排放。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于。

1、本發(fā)明加入了低能耗的高壓輥磨工藝，采用風選分級和高壓輥壓閉路循環(huán)處理方法，減少了磨礦電耗，鋁灰持續(xù)磨礦同步分離金屬鋁和再磨鋁灰，沒有鋼球和襯板消耗。

2、采用風選分級可以控制三種不同粒級鋁灰的生產(chǎn)，可以根據(jù)無害化工藝和最終鋁灰再利用的需求，靈活控制鋁灰的粒級分布。

3、提出采用干磨風選工藝方法，減少磨礦水的消耗，也避免了鋁灰無害化處理所產(chǎn)生的廢水處理。

4、提出了干磨風選提金屬鋁的工藝方案，避免了炒鋁灰添加無機鹽需無害化處理的工序要求。

5、提出利用高壓輥磨機械活化的方法，增加鋁灰脫氮水解的表面活性，提升了脫氮的效率和反應速度。

6、提出利用細顆粒鋁灰流態(tài)化與水蒸氣脫氮反應，反應效率高，速度快，通過控制鋁灰粒度，風力流速，水蒸氣比例，蒸汽溫度，蒸汽壓力，反應塔串聯(lián)級數(shù)，達到脫氮反應的目的。

7、提出了高效短流程鋁灰脫氮干法工藝，避免了鋁灰無害化濕法處理后的濃縮過濾及水處理等工序，節(jié)約能源環(huán)境友好。

8、可以結合電解鋁和碳素廠現(xiàn)有工況條件，利用已有的能量介質資源和工藝裝備，將鋁灰無害化綜合處理系統(tǒng)嵌入電解鋁生產(chǎn)體系，實現(xiàn)鋁灰在電解鋁工業(yè)生態(tài)圈的綜合化資源利用，提升企業(yè)競爭力。

9、該方法和系統(tǒng)設計易于實現(xiàn)鋁灰大批量連續(xù)性生產(chǎn)處理，自動化程度高，生產(chǎn)制度可以根據(jù)鋁灰原料特性靈活調整。

附圖說明

圖1本發(fā)明工藝流程圖。

圖2本發(fā)明設備連接圖；圖中標記為：1-鋁灰倉、2-重力風選機、3-鼓風機、4-分揀皮帶、5-鑄錠機、6-動力風選機、7-恒重物料倉、8-高壓輥磨機、9-脫氮反應塔、10-沉降和旋風收塵、11-主抽風機、12-除塵器、13-空壓氣站、14-外排風機。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可以被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實例而已。

一種鋁灰處理方法，包括如下步驟：

步驟1、鋁灰原料打散重力風選：將電解鋁、再生鋁和鋁加工生產(chǎn)過程中的鋁灰，通過計量和皮帶輸送系統(tǒng)，在重力選粉機進料口進行原料打散，通過重力和風力分選，將粗顆粒鋁灰和金屬鋁分選從下排料口排出，中細粉和細分被氣流帶出。

步驟2、細碎再磨：將步驟1中粗顆粒鋁灰，經(jīng)過金屬鋁分揀后，輸送進高壓輥磨系統(tǒng)中進行輥磨，輥磨后的物料再次進入重力風選系統(tǒng)中，粗顆粒鋁灰返回高壓輥磨形成閉路循環(huán)。

步驟3、金屬鋁分離：將步驟2中通過高壓輥磨系統(tǒng)輥磨后的鋁灰，經(jīng)過重力風選機分選，金屬鋁片從重力風選機中粒級卸料口出回收，細粒級的鋁灰隨風進入中細粉動態(tài)選粉機，金屬鋁經(jīng)過碾壓成片，便于分揀，提高金屬鋁回收率。

步驟4、中細粒級回收：將步驟3中細粒級顆粒從重力風力選粉機上部排出，風力輸送至動態(tài)選粉機，動態(tài)選粉機排料口收集回收中細粒級的鋁灰，可根據(jù)應用回收存儲再利用或返回輥磨系統(tǒng)。

步驟5、細粒級脫氮。將步驟4中，細粒級鋁灰將從動態(tài)選粉機上排口，進入鋁灰脫氮反應塔中，細粒級鋁灰進入脫氮反應塔下部，脫氮處理后的鋁灰從反應塔上部排出。

步驟6、回收細粒級脫氮鋁灰，脫氮反應塔排出的鋁灰和蒸汽，進入旋風除塵和沉降室收塵，除塵下料口回收細粒級脫氮鋁灰，含塵氣體進入下步處理。

步驟7、最終將步驟6含塵氣體經(jīng)過收塵器，完成氣固分離，收塵器收集超細粒級脫氮鋁灰，收塵凈化后的氣體由風機送入鋁廠或碳素廠脫硫脫銷系統(tǒng)中綜合處理后外排。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，經(jīng)過重力風選，進入高壓輥磨系統(tǒng)的鋁灰粒級控制在1mm-35mm粒級原料的處理范圍。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，該選粉機具有物料格柵打散、風流調節(jié)、重力分級、風選等功能。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力選粉機中設置調節(jié)調風葉片，根據(jù)物料情況調節(jié)葉片開度，角度調節(jié)板調節(jié)范圍5°-45°，從而改變重力風選機內部、氣流分布和流速，以便風選出1mm~3mm粒級的中細粉鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，風選可根據(jù)鋁灰無害化處理要求，采用熱風或者水蒸氣，熱風和水蒸氣資源可以從電解鋁或碳素車間獲得。

作為優(yōu)選方式，所述步驟1中，重力風選機可采用重力選粉機，風選風機轉速可以控制在100-2000r/min,。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨前設置恒重緩沖倉，保證物料料柱的穩(wěn)定。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨設備柱釘采用碳化鎢硬質合金，動輥系統(tǒng)液壓控制保證物料料流穩(wěn)定，高壓輥轉速為10-20r/min。

作為優(yōu)選方式，所述步驟2中，高壓輥磨系統(tǒng)設置閉路循環(huán)，根據(jù)鋁灰脫氮反應的活性需求，調節(jié)控制機械活化強度，控制好合格粒級。

作為優(yōu)選方式，所述步驟3中，選粉機中粒級鋁灰分布在1mm-3mm，底部卸料后分揀金屬鋁，鋁灰分揀后經(jīng)斗提返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)。

作為優(yōu)選方式，所述步驟3中，金屬鋁分揀采用跳汰機、干式高頻篩分機或人工分揀中的一種。

作為優(yōu)選方式，所述步驟4中，鋁灰中細顆粒從動態(tài)選粉機排料口排出，中細粒級粒度2-0.15mm，動態(tài)選粉機的轉子轉速為40-400r/min，動態(tài)選粉機導流葉片角度0°-30°。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，超細級物料會隨風被帶入脫氮反應塔，反應塔分多級串聯(lián)，設置噴嘴噴入水蒸氣和催化劑。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，水蒸氣溫度控制在120-250℃，蒸氣壓力在0.1-0.8MPa。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，鋁灰和蒸氣的比例控制在100~10的范圍內。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，脫氮反應時間為10-60min，反應時間的控制根據(jù)排風風機和鼓熱風機控制氣體流速，也可以通過設計反應塔長度和多級串聯(lián)來實現(xiàn)。

作為優(yōu)選方式，所述步驟5中，脫氮反應塔中，鋁灰細顆粒粒度控制在0.15-0.01mm之間。

作為優(yōu)選方式，各步驟系統(tǒng)連接，均采用密閉收塵器，防止無組織排放；各系統(tǒng)閥門控制采用氣動閥或電動閥，可實現(xiàn)整體系統(tǒng)自動化聯(lián)鎖控制。

作為優(yōu)選方式，所述步驟6中，經(jīng)過脫氮處理后的鋁灰通過，旋風收塵和沉降收塵回收脫氮無害化鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟7中，收塵器可以根據(jù)當?shù)毓腆w顆粒排放標準，選擇布袋除塵器，靜電除塵器或預荷電袋除塵器，收塵排料口收集超細顆粒級無害化鋁灰。

作為優(yōu)選方式，所述步驟7中，最終通過除塵的氣體含有NH 3，通過排風風機送至電解鋁或碳素廠的脫硫塔中進行處理，可以提升脫硫效率，最終實現(xiàn)鋁灰在電解鋁廠的綜合化處理的趨零排放。

實施例1。

原料采用我國內蒙地區(qū)某電解鋁廠鋁灰，氧化鋁含量67.4%，金屬鋁含量5.67%，氮含量6%，原料含水率1%，原料粒徑D50=3mm。

選取待處理原料2000kg，通過螺旋輸送給料，將物料送入重力V型風選機內，導流片角度20°，風機轉速1400r/min，,在重力V型風選機下料口內回收粒度1mm以上的物料，經(jīng)過分揀選出金屬鋁和鋁灰，回收金屬鋁106.3kg，金屬鋁回收率93.7%，再將物料用斗提機送入高壓輥磨恒重料倉內，再進入高壓輥磨系統(tǒng)后，高壓輥磨機處理能力10t/h，輥距5mm，物料在進入重力V型風選機內，粒徑1mm以上顆粒分揀后再次返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)，重力V選機卸料口回收物料量為32%，中細顆粒隨風力進入動態(tài)選粉機內，動態(tài)選粉機轉子轉速250r/min，轉子導流片角度12°，分選出粒徑為1mm-0.15mm的中細粒級的鋁灰，中細粒級的回收率46%，根據(jù)系統(tǒng)形況將風選出的鋁灰再次返回高壓輥磨系統(tǒng)進行循環(huán)輥磨，通過動態(tài)選粉機的細粒級鋁灰，風力輸送進入脫氮反應塔中，脫單反應塔設置兩級串聯(lián)模式，脫氮反應時間為40min，一級反應塔蒸氣溫度（180℃），在一級反應塔內噴入催化劑氫氧化鈉20kg和活性劑無水乙醇20kg，鋁灰與蒸氣比例為10：1，二級反應塔蒸氣溫度250℃，蒸氣壓力為0.8Mpa，脫氮后的鋁灰經(jīng)過沉降室和旋風收塵系統(tǒng)，回收細粒級脫氮鋁灰，脫氮鋁灰中含氮量為0.45%，鋁灰粒級為D80=0.05mm，最終脫氮鋁灰回收2200kg，鋁灰含水率為11.23%。

實施例2。

原料采用我國廣東地區(qū)再生鋁廠的鋁灰，氧化鋁含量42.5%，金屬鋁含量30.8%，氮含量4.32%，原料含水率0.6%，原料粒徑D50=10mm。

選取待處理原料2000kg，通過螺旋輸送給料，將物料送入重力V型風選機內，導流片角度25°，風機轉速1200r/min，在重力V型風選機下料口內回收粒度2mm以上的物料，經(jīng)過分揀選出金屬鋁和鋁灰，回收金屬鋁552.03kg，金屬鋁回收率89.61%，再將物料用斗提機送入高壓輥磨恒重料倉內，再進入高壓輥磨系統(tǒng)后，高壓輥磨機處理能力10t/h，輥距8mm，物料在進入重力V型風選機內，粒徑2mm以上顆粒分揀后再次返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)，重力V選機卸料口回收物料量為43.35%，中細顆粒隨風力進入動態(tài)選粉機內，通過控制動態(tài)選粉機轉子轉速和導流片角度，動態(tài)選粉機轉子轉速300r/min，轉子導流片角度12°，分選出粒徑為2mm-0.15mm的中細粒級的鋁灰，中細粒級的回收率28.89%，根據(jù)系統(tǒng)形況將風選出的鋁灰再次返回高壓輥磨系統(tǒng)進行循環(huán)輥磨，通過動態(tài)選粉機的細粒級鋁灰，風力輸送進入脫氮反應塔中，脫單反應塔設置三級串聯(lián)模式，脫氮反應時間為60min，一級反應塔蒸氣溫度120℃，鋁灰與蒸氣比例為30：1，二級反應塔蒸氣溫度200℃，蒸氣壓力為0.1MPa，脫氮后的鋁灰經(jīng)過沉降室和旋風收塵系統(tǒng)，回收細粒級脫氮鋁灰，鋁灰中含氮量為1.2%，鋁灰粒級為D80=0.07mm，最終脫氮鋁灰回收1628.76kg，鋁灰含水率為6.5%。

實施例3。

原料采用我國內蒙古地區(qū)某鋁加工廠的鋁灰，氧化鋁含量78%，金屬鋁含量8.2%，氮含量6.5%，原料含水率2%，原料粒徑D50=1mm。

選取待處理原料2000kg，通過螺旋輸送給料，將物料送入重力V型風選機內，導流片角度20°，風機轉速1200r/min，在重力V型風選機下料口內回收粒度2mm以上的物料，經(jīng)過分揀選出金屬鋁和鋁灰，回收金屬鋁149.6kg，金屬鋁回收率91.22%，再將物料用斗提機送入高壓輥磨恒重料倉內，再進入高壓輥磨系統(tǒng)后，高壓輥磨機處理能力10t/h，輥距8mm，物料在進入重力V型風選機內，粒徑2mm以上顆粒分揀后再次返回高壓輥磨系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)，重力V選機卸料口回收物料量為18.46%，中細顆粒隨風力進入動態(tài)選粉機內，動態(tài)選粉機轉子轉速350r/min，轉子導流片角度12°，分選出粒徑為2mm-0.15mm的中細粒級的鋁灰，中細粒級的回收率12.24%，根據(jù)系統(tǒng)形況將風選出的鋁灰再次返回高壓輥磨系統(tǒng)進行循環(huán)輥磨，通過動態(tài)選粉機的細粒級鋁灰，風力輸送進入脫氮反應塔中，脫單反應塔設置一級反應塔，脫氮反應時間為20min，一級反應塔蒸氣溫度200℃，鋁灰與蒸氣比例為100：1，二級反應塔蒸氣溫度250℃，蒸氣壓力為0.5MPa，脫氮后的鋁灰經(jīng)過沉降室和旋風收塵系統(tǒng)，回收細粒級脫氮鋁灰，鋁灰中含氮量為0.8%，鋁灰粒級為D80=0.02mm，最終脫氮鋁灰回收2300.46kg，鋁灰含水率為4.5%。

對比例1。專利CN111994928A中的鋁灰處理方法。

將收集到的鋁灰至于球磨機進行球磨，球磨后的物料至于滾筒篩中進行篩分，篩分得到的上層物質(上層物質主要為含鐵及鋁灰的鋁顆粒，鋁單質含量在60％以上)至于磁選機中進行磁選，磁選后剩余的鋁顆粒至于鋁顆粒存儲罐中進行回收；篩分得到的中層物質為粒徑在60-80目范圍內的顆粒，將60-80目的顆粒輸送至球磨機中進行再次球磨，以更加充分的對其中的資源進行回收；篩分得到的粒徑小于80目的顆粒通過物料管道輸送至鋁灰反應系統(tǒng)中進行反應；將粒徑小于80目的鋁灰顆粒輸送至攪拌罐中與攪拌罐中的氫氧化鈉溶液進行混合(顆粒與氫氧化鈉溶液的質量比例為100：5，氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)為32％)，混合均勻后輸送至反應罐中進行反應，在80-120℃條件下反應至其中的鋁灰反應完全(反應完成后的物料中氮化鋁含量在0.5％以下)；其中，在小于80目顆粒鋁灰輸送至攪拌罐及反應罐中時，首先在攪拌罐及反應罐中通入氮氣、以排出其中的空氣，氮氣、空氣及少量分散的反應氣體經(jīng)過水封罐進入洗滌塔中，采用稀硫酸進行洗滌得到硫酸銨進行回收，剩余氮氣可以達標排放、也可以進行回收再次利用；上述反應后得到的固液反應物料由物料輸送泵輸送至五段式真空皮帶機中進行固液分離(固液分離后所得固體的含水量為25-35％。)，分離后得到的固體輸送至鋁灰烘干機中進行干燥(鋁灰烘干機烘干時的溫度為300-600℃，烘干至含水量為小于1％)烘干后的物料進行回收利用。

對比例2。

原料采用我國內蒙地區(qū)電解鋁廠一次鋁灰，氧化鋁含量53.4%，金屬鋁含量5.67%，氮含量17.6%，原料含水率1%，原料粒徑D50=3mm。

選取待處理原料2000kg，經(jīng)過炒灰機進行提取金屬鋁，處理后的二次鋁灰加入到調漿槽中，加入溫度25℃，4000kg的水，開啟攪拌器均勻攪拌30min，漿料通過螺旋給料機輸送進濕式溢流式球磨機中，球磨機中加入直徑30mm的氧化鋯陶瓷球，加入Wt=20%的氫氧化鈉催化劑20kg溶液，加入Wt=15%的無水乙醇促進劑15kg溶液，球磨機和調漿槽內閉路循環(huán)磨礦2h，反應的氣體由排氣口排出，用稀硫酸吸收，漿料和研磨球導入篩分機，選擇100目的篩分，篩分篩上物量占處理原料量的21%，其中金屬鋁101.64kg，金屬鋁回收率89.64%，回收的漿料通過絮凝劑沉淀，在經(jīng)過渣漿泵輸送至真空盤式過濾機，得到水分19.31 %的脫氮鋁灰濾餅，鋁灰中含氮量為1.5%，鋁灰粒級為D80=0.05mm，最終脫氮鋁灰回收3696.92kg，濾液需要結晶回收后外排。

實施例1與對比例1提供的鋁灰處理方法對比可知，本發(fā)明提供的處理方法的優(yōu)勢如下：本發(fā)明采用高壓輥磨和風選結合，進行了一次鋁灰的金屬鋁與鋁灰的分離，且金屬鋁回收率較高，同時可以得到三種不同粒級的鋁灰產(chǎn)品；本發(fā)明采用高壓輥磨破碎磨礦方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的球磨方式，整體系統(tǒng)能耗較低，球磨機的磨礦有用功功率為10~30%，高壓輥磨磨礦有用功功率為50~60%，所以在鋁灰細磨過程中，本發(fā)明效率高能耗低，見表1球磨與高壓輥磨鋁灰磨礦能耗對比；本發(fā)明采用動態(tài)選粉控制鋁灰細粉粒級，并利用風力控制鋁灰流態(tài)化，并與水蒸氣進行快速反應，本發(fā)明通過控制鋁灰粒度，風力流速，水蒸氣比例，蒸汽溫度，蒸汽壓力，反應塔串聯(lián)級數(shù)，達到快速脫氮反應的目的；本發(fā)明的鋁灰磨礦分級和脫氮反應均采用干法處理，節(jié)省了傳統(tǒng)處理方法的水消耗，產(chǎn)品無需在進行脫水烘干處理，工藝流程短能耗低，減少了濾液水的處理；本發(fā)明工藝設計所用的介質能源和排放廢氣，均可在現(xiàn)有鋁工業(yè)生態(tài)圈內獲得和消耗，實現(xiàn)鋁行業(yè)內鋁灰處理的“零排放”。

表1鋁灰球磨與高壓輥磨磨礦能耗對比表（0.074mm）。