一、二次鋁灰處置概述
鋁灰處置專案採用濕法工藝對鋁灰進行水解、脫鹽脫硫、氟化物脫鹽。 將專案分選的鋁灰與一定量的生石灰和水按一定比例混合到預反應釜中，然後進入水解釜進行反應，在一定溫度下除去氮化鋁和碳化鋁，通過浸出有毒物質的反應形成穩定的氟化鈣沉澱和固氟化物。此外，每20批，通過蒸發、濃縮和結晶提取母液，並定期除去壓濾母液中的鹽分。
鋁灰分含量值見表21。
表21環評中鋁灰分含量綜合值一覽表
二、二次鋁灰處置工藝說明
1）預反應。
首先將計量水（包括自來水和過濾母液）加入預反應器中，然後通過螺旋輸送機加入計量鋁灰倉中的鋁灰和生石灰倉中的生石灰，控制水：鋁灰：生石灰=10：5：1，同時用粉末向管道噴水，以減少預反應釜中的粉塵量。 開始攪拌（45 rpm）和混合，其中極小一部分氮化鋁與水反應形成氫氧化鋁和氨。 為了盡可能減少預反應階段產生的氨，需要快速完成加料過程和混合過程，本專案預反應時間為05h。漿料混合均勻後立即轉移到水解反應器中，更換後，1個預反應器對應5個水解反應器，即先將1個預反應器的混合物料加入到1個水解反應器中，然後對預反應器進行預反應和混合，將混合後的物料加入到2個水解反應器中， 並且操作是按順序進行的。主要反應方程式顯示在水解過程分析中。
生石灰由罐車運輸到廠內的生石灰倉卸料，進料和卸料過程中產生的生石灰倉頂部的粉塵（G2-1）經筒倉頂部除塵器處理，與處理後的鋁灰進料粉塵一起排出。
在負壓下收集預反應過程中產生的少量反應前廢氣（G2-2）後，採用“噴水（進料）+噴水”處理，處理後的廢氣通過20m高的排氣缸（2）排出。
2）水解。首先將前一道工序中混合的漿料加入水解釜中，再加入計量後的再生水（壓濾母液、廢氣處理設施排水），控制水：鋁灰=1：1。 在攪拌條件下，通過蒸汽加熱和迴圈水冷卻使釜液溫度保持在80°C左右，漿料中的氮化鋁和水反應生成氫氧化鋁和氨，碳化鋁與水反應生成氫氧化鋁和甲烷，反應為放熱反應， 同時，在漿料中浸出的有毒物質氟化物與氫氧化鈣反應，生成氟化鈣沉澱。
在水解反應釜中，氟化鈉、氟化鉀與過量的氫氧化鈣溶液反應生成穩定的氟化鈣，氟化鈣進入乾燥物料，最後進入牆板; 根據《危險廢物鑑別標準浸出毒性鑑定》，無機氟化物浸出液中有害成分的濃度限值不包括氟化鈣。 因此，有效地消除了氟化物的浸出毒性。
在室溫下，鋁灰、生石灰和水基本不發生反應，因此需要加熱過程。 水解反應包括兩個階段：加熱段和反應階段。
加熱部分。 水解反應器中的漿料在室溫下由夾套蒸汽加熱，並由反應器的溫度變送器控制，使漿料加熱到80度，停止蒸汽。 （蒸氣壓始終保持在 0。1MPa，溫度110）。加熱時間約為1h。 加熱段的反應器全程保持攪拌操作，攪拌速率為45rpm。
水解反應段。
水解反應時間為3-4h，反應時攪拌速度為30-45rpm。 在反應過程中，每隔30min取樣檢測漿料中鋁灰的氮含量，直至氮含量小於03%，將反應液轉移到壓濾機中。 水解產生的水解廢氣（G2-3）在負壓下收集，經氨水吸收裝置（備用硫酸銨反應裝置）處理，然後通過20m高的排氣缸（3）排出。 氮化物 （以 n 元素表示，% %。） 轉化率%氟化鈉和氟化鉀被設計為將1
在水解反應開始時，需要蒸汽將釜中的溫度提高到80攝氏度左右，以達到水解反應所需的最佳溫度。 該反應為放熱反應，反應過程中釋放大量熱量，在水解反應的中後期需要冷卻反應釜，採用夾套室溫迴圈水將溫度控制在80-90。 水壺中的溫度變送器用於控制蒸汽或迴圈水的流量。
主要反應：
aln+3h2o = al(oh)3↓+nh3↑
al4c3+12h2o = 4al(oh)3↓+3ch4↑
副反應：
na2o+ h2o = 2naoh
k2o+ h2o = 2koh
cao+ h2o = ca(oh)2
2al+6h2o =2 al(oh)3↓+3h2↑
2naoh+al2o3 = 2naalo2 + h2o
2al+2naoh+2h2o = 2naalo2 + 3h2↑
浸出的氟化物（主要是氟化鈉和氟化鉀）與溶液中的Ca2+反應如下
2f-+ ca2+= caf2↓
3）壓濾機。水解後的漿液進入壓濾機過濾，得到的固相（濾餅）轉移到乾燥工藝，液相（壓濾母液）返回水解工藝。 壓濾機工藝產生的廢氣（G2-4）和壓濾機母液罐產生的母液罐廢氣（G2-5）進入氨水吸收裝置（備用硫酸銨反應裝置）進行處理。
4）蒸發、濃縮、結晶（脫鹽）。
壓濾母液中含有可溶性氯鹽等，在預反應過程和水解過程中重複使用，每20批提取一次鹽，以降低壓濾母液中的鹽含量。 壓濾機母液進入三效蒸發器，以蒸汽為熱源蒸發、濃縮、結晶，得廢鹽（S2）。 蒸發產生的水蒸氣（可能含有微量氨）經迴圈水間接冷凝，經鹽萃取後形成冷凝水，在預反應過程和水解過程中再利用。
該工藝產生的水蒸氣經冷凝後再壓回母液罐暫存（在預反應過程和水解過程和預反應過程中重複使用），可能含有它的氨在鹽提取後基本冷凝成冷凝水，即使有氨沒有凝結成冷凝水， 它也會隨著回用水管道進入封閉的母液罐，因為母液罐產生的氨已經計入母液罐的廢氣中，所以蒸發、濃縮和結晶過程產生的氨不再單獨計算。
5）乾燥。濾餅轉移到乾燥工藝，採用以天然氣為熱源的熱風爐進行乾燥（天然氣燃燒產生的熱煙氣直接加入乾燥爐），乾燥溫度控制在200 220。
乾燥過程產生的乾燥廢氣（G2-6）經“旋風除塵”處理，經噴水（進料）後與反應前廢氣（G2-2）一起排放。
圖21鋁灰綜合利用工藝流程
硫酸銨反應體系是硫酸銨反應體系。 目前有兩個過程：
1、硫酸銨結晶系統：中高濃度氨水，大風量直接進入硫酸銨結晶器，經結晶離心後，直接製成硫酸銨成品，無需蒸發（不適用於小風量工程）;
2.硫酸銨製備系統：水解反應段，高濃度氨，制得氨水，氨水與氨水和硫酸（濃度35-40%）硫酸銨溶液反應制得，最後進入蒸發器蒸發結晶離心，製成硫酸銨成品。
1.硫酸銨結晶器工藝
1）硫酸銨反應。
採用98%硫酸和自來水配製稀硫酸，作為硫酸吸收塔的噴霧吸收液，然後將含氨廢氣（水解廢氣、過濾壓力廢氣、過濾母罐廢氣）在負壓下收集到硫酸銨吸收塔中， 氨和硫酸與硫酸銨反應，得硫酸銨。吸收氨水後，母液和過濾母液進入溢流罐，在攪拌的條件下，母液中補充98%的硫酸和自來水，控制母液的酸度，然後重新用於硫酸銨反應。 在攪拌條件下，溢流罐的母液（約60）溢位到結晶罐中。
吸收的廢氣通過20m高的排氣缸（3）排出。
反應原理：H2SO4 + 2NH3 = （NH4）2SO4
2）結晶。在攪拌條件下，溢流罐的母液（約60）溢位到結晶罐內，硫酸銨在結晶罐內室溫結晶，得到結晶後的硫酸銨。
3）離心。將結晶的硫酸銨轉移到離心工藝中，離心得到粗硫酸銨，過濾母液在溢流罐中重複使用。
4）乾燥。將粗硫酸氨產品轉移到乾燥工藝中，採用以天然氣為熱源的熱風爐進行乾燥，乾燥溫度控制在120°C左右。 乾燥後，乾燥物料進入包裝過程。
2.氨吸收系統。
氨吸收裝置投產。 水解廢氣被氨吸收，生產9%的氨產品。 壓濾機的廢氣和壓濾機母液罐的廢氣通過“硫酸噴塗”吸收，生產硫酸銨產品。
1）兩級冷凝。
水解廢氣進入兩級翅片式換熱器進行換熱，冷凝凝結至20左右。 一級換熱器採用迴圈水（溫度30-32）進行冷凝，高濃度氨的溫度從90°C左右降低到45°C左右。
第二級換熱器使用製冷劑冷卻（溫度0-5）並冷凝，高濃度氨的溫度從45°C左右降低到20°C左右。
冷凝得到的氨進入第一降膜吸收器的迴圈罐。 冷凝後的氨氣進入降膜吸收過程。
2）**降膜吸收。
冷凝的氨氣進入降膜吸收器。 新水從第一降膜吸收器進入，吸收氨含量最低的尾氣，吸收的氨濃度最低，即保證氣相中的氨盡可能溶於水，可得到1%左右的氨; 吸收氨氣的溶液進入第二級降膜吸收器，從第一級降膜吸收器中吸收氨氣，可得到4%左右的氨; 然後進入一級降膜吸收器，與較高濃度的氨接觸，提高氨在水中的溶解度，即增加氨水中氨的濃度。 在降膜吸收器的第一級吸收氨後，得到濃度為9%的氨。 設計氨吸收效率為90%。
3）硫酸吸收。
用98%硫酸和自來水配製30%稀硫酸，用作硫酸吸收塔（1）的噴霧吸收液，再將降膜吸收後的尾氣負壓收集到硫酸噴霧塔中，氨和硫酸與硫酸銨反應得到硫酸銨， 吸收硫酸後的尾氣通過20m高的排氣缸排出（3）。
壓濾機的廢氣和壓濾機母液罐的廢氣經硫酸吸收塔（2）處理，硫酸吸收的尾氣與**降膜吸收的水解廢氣一起排出。
4）蒸發、濃縮和結晶。
兩個硫酸吸收塔將飽和吸收液吸收到雙效蒸發器中，以蒸汽為熱源蒸發、濃縮、結晶硫酸銨，得到硫酸銨。蒸發產生的水蒸氣經迴圈水間接冷凝形成冷凝水，在兩個硫酸吸收塔中回用。
5）包裝。蒸發、濃縮、結晶得到的硫酸銨進入包裝機，在密閉室內自動包裝。 氨水吸收系統和硫酸銨反應系統共用硫酸銨打包機。