本發(fā)明涉及工業(yè)固廢綜合處置，特別涉及二次鋁灰制氫后的水處理方法。

背景技術(shù)：

1、鋁灰是鋁工業(yè)中產(chǎn)生的一種危險固體廢棄物。鋁灰中主要組成及其含量(質(zhì)量分數(shù))：單質(zhì)鋁含量10％－30％；氧化鋁含量20％－40％；硅、鎂和鐵的氧化物含量7％－15％；鉀、鈉、鈣和鎂的氯化物及其他微量氟化物含量15％－30％。根據(jù)鋁灰在回收利用過程中的使用次數(shù)和單質(zhì)鋁的含量，可將鋁灰分為一次鋁灰和二次鋁灰。一次鋁灰是電解氧化鋁生產(chǎn)原鋁過程中產(chǎn)生一種不熔于鋁液的浮渣。一次鋁灰中單質(zhì)鋁含量30％－85％，此外，還含有氟化鹽、氧化鋁和氮化鋁等物質(zhì)。

2、二次鋁灰是二次鋁工業(yè)重熔一次鋁灰或廢雜鋁回收單質(zhì)鋁過程中產(chǎn)生的灰渣。二次鋁灰中單質(zhì)鋁含量在5％－20％之間，此外，還含有氧化鋁、氮化鋁、鹽(氟化鹽和氯化鹽等)和二氧化硅等成分。

3、二次鋁灰的主要危害物為氮化鋁、另外還有少量氟化物、硫化物、硫酸鹽和氯化物等無機鹽成分，直接排放會造成嚴重的大氣、土壤和水污染。二次鋁灰的處置方式主要分為火法和濕法(主要指水解法)。其中濕法包含酸堿處理，是將二次鋁灰與液特定濃度酸或者堿反應(yīng)，將其中氮化鋁、單質(zhì)鋁及其它鋁化合物進行水解，其中堿性處理后液相ph大于14，主要含有鋁酸鹽、氯化物、硫化物、硫酸鹽，少量氟化物和氨氮等。目前多采用酸或堿浸出法對二次鋁灰進行處理，使氮化鋁高效水解，可溶性鹽通過酸或堿浸出，但是其酸性或堿性水解液中仍然存在大量可以回收利用的資源。目前對堿性鋁灰水解液的處理所得產(chǎn)品較為單一，鋁灰水解液的資源利用率較低。

4、而且，在此再利用的處理過程中，水解液的處理不充分，給環(huán)境帶來不良的影響。另外，雖說是再利用，但加入淡水循環(huán)利用時廢水量會增加，不加入淡水時髙堿性的濃度會逐漸變高。在循環(huán)利用的情況下，最終的廢水排放可能會更加費事，加速設(shè)備劣化，也可能與二次鋁灰發(fā)生不希望的反應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題在于，提供一種二次鋁灰制氫后的水處理方法，可以高效回收氫氧化鋁和多種有價值鹽，所得產(chǎn)品豐富，價值高，而且對環(huán)境友好，減少新的淡水的使用量，降低循環(huán)時的高堿性濃度。

2、本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于，提供一種二次鋁灰制氫后的水處理方法，其產(chǎn)物或原料實現(xiàn)循環(huán)回用，所需原料易得，設(shè)備簡易，操作簡單。

3、為達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了二次鋁灰制氫后的水處理方法，包括：

4、收集二次鋁灰制氫后的水解液，得到高鹽堿氨氮水解液；

5、將所述高鹽堿氨氮水解液進行氨氮分離，得到氣相和第一級液相；

6、將二氧化碳溶解在所述第一級液相中直至達到規(guī)定ph值，得到第二級液相；

7、在所述第二級液相中溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，得到第三級液相；

8、在所述第三級液相添加萃取溶劑并且溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，萃取分離后得到有機相的第四級液相和無機相的第四級液相；

9、將所述無機相的第四級液相的水分進行蒸發(fā)；

10、對所述有機相的第四級液相進行反萃取分離，得到無機液相和有機液相，使所述無機液相中的水分蒸發(fā)，并使所述有機液相返回第三級液相的處理中。

11、作為上述方案的改進，所述高鹽堿氨氮水解液的溫度為80-95℃，堿度為0.20-2.0mo?l/l，總鹽含量為5-25％，氨氮的濃度為200-2000mg/l。

12、作為上述方案的改進，將所述高鹽堿氨氮水解液進行氨氮分離，得到氣相和第一級液相包括：將所述高鹽堿氨氮水解液通入空氣進行曝氣，得到氣相和第一級液相，所述氣相溶于水后得到氨水。

13、作為上述方案的改進，將所述高鹽堿氨氮水解液進行氨氮分離，得到氣相和第一級液相包括：將所述高鹽堿氨氮水解液通入到反應(yīng)釜，反應(yīng)釜轉(zhuǎn)速設(shè)置為40-150r/min，通入空氣進行曝氣，空氣流量10-30m3/min，反應(yīng)時間0.5-3h，將得到氨氣通入吸收塔，制得氨水。

14、作為上述方案的改進，將二氧化碳溶解在所述第一級液相中直至達到規(guī)定ph值，得到第二級液相包括：將二氧化碳溶解在所述第一級液相中直至達到規(guī)定ph值，使所述第一級液相進行氫氧化鋁分離，得到氫氧化鋁和第二級液相。

15、作為上述方案的改進，在所述第一級液相中通入二氧化碳，設(shè)置二氧化碳流量為1000-3000ml/min，轉(zhuǎn)速設(shè)置為30-150r/min，待反應(yīng)ph由12-14降低到7-8停止反應(yīng)，將漿液進行固液分離，得到氫氧化鋁和第二級液相。

16、作為上述方案的改進，在所述第二級液相中溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，得到第三級液相，包括：在所述第二級液相中溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，使所述第二級液相進行碳酸氫鈉分離，得到碳酸氫鈉和第三級液相。

17、作為上述方案的改進，將第二級液相轉(zhuǎn)入到反應(yīng)釜中，向釜內(nèi)通入二氧化碳，設(shè)置二氧化碳流量為1000－3000ml/min，轉(zhuǎn)速設(shè)置為40－150r/min，待反應(yīng)ph由7－8降低到5－6停止反應(yīng)，將漿液進行固液分離，得到碳酸氫鈉和第三級液相。

18、作為上述方案的改進，在所述第三級液相添加萃取溶劑并且溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，萃取分離后得到有機相的第四級液相和無機相的第四級液相，包括：

19、在所述第三級液相添加萃取溶劑并且溶解二氧化碳直至達到規(guī)定ph值，萃取分離氯，然后得到有機相的第四級液相和無機相的第四級液相。

20、作為上述方案的改進，將第三級液相轉(zhuǎn)入到反應(yīng)釜，向釜內(nèi)通入二氧化碳，同時加入萃取溶劑，設(shè)定有機相：無機相體積比為(1－2)：(2－3)，令二氧化碳溶解度為0.05－0.08mol/l，待反應(yīng)ph由5－6降低到3－4停止反應(yīng)，萃取分離后得到有機相的第四級液相和無機相的第四級液相。

21、其中，所述萃取溶劑包含萃取劑和稀釋劑，其中，所述萃取劑為烷基伯胺、仲胺、三辛烷基叔胺、三辛基甲基季胺鹽中的一種或多種；所述稀釋劑為煤油、磷酸三丁酯、正戊醇、正己醇、正辛醇、異辛醇中的一種或多種；

22、所述二氧化碳的流量為1000－3000ml/min；

23、所述反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)速設(shè)置為40－150r/min，反應(yīng)溫度為20－25℃，反應(yīng)壓力為1－3mpa。

24、作為上述方案的改進，將所述無機相的第四級液相進行mvr分離，以使水分進行蒸發(fā)，得到氯化鈉和硫酸鈉。

25、作為上述方案的改進，將所述無機相的第四級液相的水分進行蒸發(fā)，包括：

26、將所述無機相的第四級液相從反應(yīng)釜底部放出，并加熱到90－100℃，然后將其泵入mvr蒸發(fā)器，啟動壓縮機，當(dāng)硫酸鈉過飽和時候產(chǎn)出硫酸鈉和母液；

27、當(dāng)母液硫酸鈉濃度降低到3－7％，降溫到45－55℃，母液輸送到mvr蒸發(fā)器，開啟壓縮機，濃縮過飽和后得到氯化鈉。

28、作為上述方案的改進，對所述有機相的第四級液相進行反萃取分離，得到無機液相和有機液相，使所述無機液相中的水分蒸發(fā)，并使所述有機液相返回第三級液相的處理中，包括：往所述有機相的第四級液相中加入氨水進行反萃取分離，得到無機液相和有機液相，其中，使所述無機液相中的水分蒸發(fā)，得到氯化銨；并使所述有機液相返回第三級液相的處理中。

29、作為上述方案的改進，往所述有機相的第四級液相中加入氨水進行反萃取分離中，設(shè)定有機相：無機相的體積比為(1－2)：(0.5－1)，轉(zhuǎn)速為40－150r/min。

30、實施本發(fā)明具有如下有益效果：

31、一、本發(fā)明提供一種以二次鋁灰堿性水解液為原料水的處理方法，可以回收氫氧化鋁，還可以將雜鹽進一步分離得到碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉和氯化銨等高價值鹽，所得產(chǎn)品豐富，純度高，價值高。解決現(xiàn)有鋁灰堿性水解液水處理技術(shù)產(chǎn)生產(chǎn)品單一和低附加值雜鹽問題。

32、二、本發(fā)明處理方法的產(chǎn)物或原料可以實現(xiàn)循環(huán)可用，環(huán)保節(jié)能，而且，所需要的原料易得，操作簡單，設(shè)備簡易。

33、三、本發(fā)明可以減少新的淡水的使用量，降低循環(huán)時的高堿性濃度，實現(xiàn)了對二次鋁灰的無害化處理，對環(huán)境友好。