铝灰无害化及资源化利用汇报材料2020313

3、未稳定的氟离子，随时污染土地及地下水； 急性毒性、生物毒性等）
腐蚀性
含可溶氟盐类具有强腐蚀性
是否符合 √ ×或√
化学反应性 易燃性 感染性
铝粉水解、氮化铝水解释放易燃 √
易爆气体氢气（爆炸极限474.2%），氨气（爆炸极限16-28%）
√
不具备
×
行业背景
铝灰即将全面列入危险废物，每吨处置费1200-2000元/吨
D1熔铝炉
D2阳极氧化（电 镀）污泥利用 D3铝合金抛光液
D4黄烟环保剂
E1废铝熔化烟气 E2碳素厂沥青油烟 E3电缆燃烧油烟 E4厨房油烟 E5生物质焚烧油烟
F1选矿废水 F2赤泥污水 F3电镀污水 F4城镇污水 F5养殖污水 F6活性炭粉
铝灰危害
铝灰：电解铝、铝加工和再生铝熔炼过程中产生的固体废物，主要含金属铝、氧化铝、氮化铝、盐类。 国内2019年排放约600万吨，加上历史堆放的量，对环境影响极大，同时处置市场巨大。
复杂铝灰
残灰处置痛点：成分复杂多变
配料、熔化： 中间合金，细化剂
Na2SiF6 → SiF4 + 2NaF 4Al + 6CO2 → Al4C3 + 3CO
精炼、扒渣 精炼剂、打渣剂
Al + N2 → 2AlN
炒灰 发热剂
γ-Al2O3→α-Al2O3(刚玉相) Mg+Al+O2→MgAlO2(尖晶石相)
A6 绿脉博浮选槽
B1氧化铝高效低耗生产 技术升级服务 B2易溶氢氧化铝
B3超白高细氧化铝
B4氧化铝结晶助剂
B5高有机物/硫（S2-） 治理机 B6赤泥综合利用系统
B7绿色建材产品
C1铝灰环保机
C2含碳废渣低温氧化 机 C3碳渣浮选系统
C4碳素惰性涂层材料
C5电解质氟锂资源回 收系统 C6废槽衬溶氟和无害 化处理技术
湖南绿脉环保科技有限公司
企业简介
湖南绿脉环保科技有限公司
湖南绿脉环保2019年被评为国家高新技术企业。 公司打造“国内外顶级研发中心，做铝工业技术先行者”的高 科技企业！是湖南铝产业联盟秘书长的创建单位！致力铝工业清洁 生产和资源循环利用。引领世界铝工业技术和产业！ 公司主营业务包括铝工业固体废物处理与综合利用、低品位矿石 选矿及氧化铝等领域的技术、咨询、设计服务和相关产品研发、生产 公司现拥有40项顶级铝行业专利技术。与山东信发集团、魏桥集 团、台资新格集团等有着深入交流和合作。
与石灰、石膏等混合后高温烧结
存在的问题
氨氮超标，重金属超标，氟超标，不能 用于市政污水处理 用量少，钢铁氮含量超标
只能用少量电解铝灰
只能用少量电解铝灰，并且会二次燃烧 影响热平衡 使用时释放氨气，产生二次污染
使用时释放氨气，降低强度，产生二次 污染 使用时释放氨气，降低强度，产生二次 污染 纯度低，不能用于净水剂行业调整盐基 度，气体二次污染 普通水泥不能多配，高铝水泥用量少， 产生氟化物，氮氧化物二次污染
产生过程伴随众多辅料的物理混合以及和铝液之间复杂的高温化学反应
行业背景
铝灰残灰的无害化处置需求
铝灰的危害性
1、超细粉尘造成PM2.5超标；
危废特征
大部分铝灰性质
2、遇水释放氨气，及其他化学气体，污染威 《危险废物鉴别标准-
通则》（GB5085-2007）
胁健康；
毒性（包括浸出毒性、 氟化物、重金属浸出毒性
违法案件屡禁不止
铝灰违法倾倒屡禁不止
《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》： 铝灰及其残渣117 2620400000
《国家危险废物名录(2016)》：HW48 321-024，321-026 《国家危险废物名录（修订稿）》（二次征求意见稿）： HW48 321-024-48， 321-026-48。 《危险废物鉴别标准GB/T 5085 1-6》： 浸出液中危害成分浓度限值：其中无机氟化物（不包括氟化钙） 100mg/L
核心业务
A.铝土矿综合利用系统方案与产品
科研、设 计、环评， 咨询
B.氧化铝提质降耗系统方案与产品
工程 承包、 调试、现 场培训
C.绿色电解系统方案与产品
设备 开发、 生产 制造
D.铝熔铸、加工系统方案与产品
工厂 运营、项 目投资与
合作
E.烟气处理系统方案与产品
F.污水处理系统方案与产品
业务领域
业务领域
A.铝土矿综合利用 系统方案与产品
B.氧化铝提质降耗 系统方案与产品
C.绿色电解系统 方案与产品
D.铝熔铸、加工 系统方案与产品
E.烟气处理系 统方案与产品
F.污水处理系 统方案与产品
A1高硅铝土矿风力分 选系统
A2高硫铝土矿选矿系 统
A3高岭石生产氧化铝 系统
A4高效环保选矿药剂
A5聚合氯化铝净水剂
铝灰处置流程
铝灰现有处置的问题：将金属铝提取后的铝灰残灰未得到合理处置
热铝渣
复炼
铝液
再生锭
一次铝灰
研磨分选
中颗粒
脱氧剂
大颗粒 回炉重熔
细颗粒
残灰怎么办？
铝灰牌号
原料、辅料、工艺、合金牌号复杂多变
四位数字标记 1×××系列 2×××系列 3×××系列 4×××系列 5×××系列 6×××系列 7×××系列 8×××系列
绿脉环保“福安”法铝灰处理工艺
原理：在水体中使金属铝粉，氮化铝水解，氟化物固化和盐类溶解分离， 分解产生的氢氧化铝具备易溶性，可继续用于生产氧化铝，氢氧化铝，陶 瓷、建材等。
2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑ AlN+3 H2O→Al(OH)3+NH3↑
铝灰残灰的利用途径
序号 产品 1 净水剂（PAC） 2 脱氧剂 3 碳素保护环 4 电解槽覆盖料 5 速凝剂 6 免烧砖 7 人造石 8 铝酸钙粉 9 水泥
11 耐火材料（棕刚玉、 高温下烧结 发泡保温砖等）
添加比例不能超过5%，否则会产生疏松 多孔
产生氟化物，氮氧化物二次污染，钙、 氟、碱金属会降低耐火性
氟化物熔化后挥发，具有强腐蚀性 ，金属铝和氧化镁含量高导致不能 形成连续相 氟化物熔化后挥发，具有强腐蚀性 ，杂质元素形成低温共熔物
共性的问题是氨、盐、氟成分对产品质量严重影响以及处置过程的二次污染
绿脉方案
绿脉核心技术：采用“福安”法铝灰处理工艺，将铝灰金属铝继续吃干榨净， 残灰转化为优质铝土矿粉
氢氧化铝/氧化铝 净水剂
陶瓷材料 耐火材料
拜耳法碱溶
熔炼炉烟气 炒灰粉尘
占地面积小 适合治理各类气体污染 运行成本降低50%
球磨粉尘
尾气超低排放
烟气微纳米净化机 优质再生铝土矿粉（Al2O3 ﹥ 85%，铝硅比﹥ 12）
唐剑，铝固废事业部经理 中南大学硕士研究生，铝工业固废处 理专家，曾任湖南晟通科技集团技术 负责人。在铝灰回电解槽使用、铝行 业的节能生产、铝熔体质量相关领域 较高科研技术，拥有十余项发明专利。
陈黎军，冰晶石事业部经理 选矿工程师，中南大学矿物加工
本科毕业，铝土矿选矿生产、电解铝 固废综合利用专家。负责碳渣综合利 用项目工程设计与建设。铝土矿选矿 脱硅生产运营，电解铝碳渣处理工艺 设计及调试运营。
2019年产量
电解铝
3504万吨
铝灰（渣）产率 30~50Kg/吨铝
2019年铝灰产量 105~175万吨
铝加工
5832万吨
30~40Kg/吨铝
175~233万吨
铝再生
744万吨
150~250kg/吨铝
112~186万吨
铝灰合计
392~594万吨
铝灰政策要求
2019年12月31日铝灰被列入国家危险废弃物名录（修订稿）（二次征求意见稿），新的环 境形势对铝灰无害化及其综合利用提出新的要求。
王嫡武，副总经理 化工工程师，经济师，经济学硕士。 曾任湘潭市政府金融工作办公室副主 任。上市公司董秘资格，证券从业资 格，基金从业资格。曾在深圳证券交 易所、上海证券交易所挂职学习。
绿脉企业
初心——善良，学习，创新 企业文化——健康诚信，艺术挑战，网通合作，价值酬勤 使命——创新铝才，发展铝材，共赢铝财
铝灰作为危废管理势在必行
铝灰资源性
铝灰是一种错放的资源，理论上可替代铝土矿（见下表），而国内铝土矿资源面临枯竭，进口矿比 例逐渐加大，按照可采储量计算我国铝土矿静态保障年限不足10年。
样品 LH-XJ-1
LH-DX-1
LH-DX-2
LH-GY-1
LH-GY-2 LH-GY-3 LH-GY-4 LH-GY-5 LH-GY-6 LH-GY-7 LH-SJ-1 LH-SJ-2 LH-SJ-3 LH-SJ-2 LH-SJ-3 LH-SJ-1 LH-CG-1 LH-CG-2 LH-CG-3
盐酸溶解聚合
高温烧结
硫酸铵 氨水
吸收或中和
粉尘料浆 高铝料
氨气
精炼剂原料
蒸发结晶
盐溶液
残灰：金属铝1%以下 脱氮催化剂，硫酸等辅料
铝灰环保机
基于元素分离的铝灰治理和综合利用技术路线 金属铝，铝化合物，盐类，氮元素，氟元素均可得到分离，最终实现资源化
专利成果
绿脉公司在铝灰处理上通过系统考虑铝工业产业特点 和铝灰原料下游市场，提出了基于元素分离的铝灰治理和综 合利用技术，采用“福安”法铝灰处理工艺，分别针对电解 铝和铝加工、再生铝企业制定两条工艺路线，在无害化彻底， 无二次污染的前提下，实现了铝灰高值利用，具有能耗低、 投资小、收效快的优势。我公司专利技术有：
首席科技领军人
绿脉总经理 — 陈湘清
四个大型选矿厂的总设计师，国际项目的总设计师 全国劳动模范、中国铝业十大杰出青年 长沙市B类高层次引进人才 “国家级产业领军人才” 主持50多项国家、中铝公司、地方和横向课题； 80多项专利、30多篇论文、3部著作、9项国际领先成果并获奖； 国家十二五项目负责人： 高硫铝土矿的氧化铝生产关键工艺与装备技术研究（项目编号：015BAB04B00）
变形铝合金分类
常用牌号
合金特点
1A99，1070,1350，纯铝，本系列有极好塑性和抗腐蚀性，导电、导
1235
热好。
2A16,2A06,2017,20 24
与铜合金，强度高，硬合金。
3003,3103,3004,3A 21
与锰合金，抗腐蚀性优良，防锈铝
4043,4A01,4032,40 47
与硅合金，硅在阳氧化变成深灰色，用于建筑。
利用方式
代替铝矾土与盐酸混合加热反应生成聚合 氯化铝，精炼剂盐类可不需要分离 与粘结剂混合后造团，利用残留少量铝粉 还原铁水中的氧 与粘结剂混合后，液压成型
与氧化铝，残极破碎料混合
代替铝矾土与强碱溶解生产铝酸钠 与粉煤灰，水泥混合后压制成型
与不同大小填料，高铝水泥或不饱和树脂 混合后真空压制成型 与石灰混合后高温烧结
原因分析
氮化铝水解，强酸溶解重金属、氟 离子 氮化铝分解，氮原子渗透到金属晶 格中 碳素保护环用量少，合金铝灰会带 入杂质 金属铝粉燃烧产生大量的热量
氮化铝水解，氨气极易溶于水 未进行脱氨
未进行脱氨
未进行脱氨、分离氟化物和重金属
氟化物熔化后挥发，腐蚀耐火材料 内衬，氮化铝氧化分解
10 陶瓷
与高岭土等混合后高温烧结
国内主要铝灰处理企业通过炒灰、球磨等多道工 序处理可将残灰中的金属铝提取到5%以下。
铝灰残灰中的有害成分主要是遇水分别水解产 生氢气和氨气的金属粉末和金属氮化物，氢气和 氨气均具有易燃和爆炸性，可溶性氟盐对土壤、 水体有污染。
残灰直接利用会产生各种问题，归根结底是因为 铝灰中的有害成分如氮化铝，氟化物，盐类未进 行转化或分离，资源化的前提必须是先无害化或 同时进行。
学术&成就：
中南大学博士、教授级高工； 有色金属轻金属学术委员会—委员 资源加工学术委员会—委员 国际铝土矿协会铝土矿分会—副主席
中国铝业股份有限公司—博士后 资源加工学术委员会—委员 矿业联合会选矿学术委员会—委员 郑州大学资源材料协同创新中心教授
我们的团队
陈小松，营销总监 机电工程师，曾担任岳阳铭诚节能科 技有限公司总经理，一直从事铝工业 熔铸设备开发和铝工业设备的生产管 理，销售及经营工作。
5005,5052,5354， 与镁合金，强度增加，抗腐蚀性好。 5083
6003，6061， 6005，6083
以镁和硅合金，优异挤压性能，用于门窗。
7050,7150,7075,70 85
与锌合金，焊接性优良。
8011,8A06
以其它合金元素为主要合金。
铝合金成分牌号250多种，热处理状态100多种
Al2O3（%） 92.5
SiO2（%） 1.20
84.5
1.72
96.6
0.89
77.5
4.34
72.3
3.75
71.75
1.49
77.5
来自百度文库
4.99
72.25
3.43
74.25
2.19
70
15.66
74.5
4.66
75.75
2.81
69.75
8.45
62.5
3.2
64.5
3.32
66.75
4.04
74.25
9
78
3.78
76.5
5.39
各类铝灰样品氧化铝含量分析结果
Dong 0.61 0.68 0.52 2.84 1.18
7.06 1.14
0.59
1.39 1.66 1.89 1.43 1.73 1.75 0.98
行业背景
铝灰的利用现状：逐步聚焦于绿脉的技术、工艺与设备和绿脉参与或控制的 “福安”法铝灰处理工艺！