一、二次铝灰处置概述
铝灰处置项目采用湿法工艺对铝灰进行水解、脱盐脱硫、氟化物脱盐。 将项目分选的铝灰与一定量的生石灰和水按一定比例混合到预反应釜中，然后进入水解釜进行反应，在一定温度下除去氮化铝和碳化铝，通过浸出有毒物质的反应形成稳定的氟化钙沉淀和固氟化物。此外，每20批，通过蒸发、浓缩和结晶提取母液，并定期除去压滤母液中的盐分。
铝灰分含量值见表21。
表21环评中铝灰分含量综合值一览表
二、二次铝灰处置工艺说明
1）预反应。
首先将计量水（包括自来水和过滤母液）加入预反应器中，然后通过螺旋输送机加入计量铝灰仓中的铝灰和生石灰仓中的生石灰，控制水：铝灰：生石灰=10：5：1，同时用粉末向管道喷水，以减少预反应釜中的粉尘量。 开始搅拌（45 rpm）和混合，其中极小一部分氮化铝与水反应形成氢氧化铝和氨。 为了尽可能减少预反应阶段产生的氨，需要快速完成加料过程和混合过程，本项目预反应时间为05h。浆料混合均匀后立即转移到水解反应器中，更换后，1个预反应器对应5个水解反应器，即先将1个预反应器的混合物料加入到1个水解反应器中，然后对预反应器进行预反应和混合，将混合后的物料加入到2个水解反应器中， 并且操作是按顺序进行的。主要反应方程式显示在水解过程分析中。
生石灰由罐车运输到厂内的生石灰仓卸料，进料和卸料过程中产生的生石灰仓顶部的粉尘（G2-1）经筒仓顶部除尘器处理，与处理后的铝灰进料粉尘一起排出。
在负压下收集预反应过程中产生的少量反应前废气（G2-2）后，采用“喷水（进料）+喷水”处理，处理后的废气通过20m高的排气缸（2）排出。
2）水解。首先将前一道工序中混合的浆料加入水解釜中，再加入计量后的再生水（压滤母液、废气处理设施排水），控制水：铝灰=1：1。 在搅拌条件下，通过蒸汽加热和循环水冷却使釜液温度保持在80°C左右，浆料中的氮化铝和水反应生成氢氧化铝和氨，碳化铝与水反应生成氢氧化铝和甲烷，反应为放热反应， 同时，在浆料中浸出的有毒物质氟化物与氢氧化钙反应，生成氟化钙沉淀。
在水解反应釜中，氟化钠、氟化钾与过量的氢氧化钙溶液反应生成稳定的氟化钙，氟化钙进入干燥物料，最后进入墙板; 根据《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴定》，无机氟化物浸出液中有害成分的浓度限值不包括氟化钙。 因此，有效地消除了氟化物的浸出毒性。
在室温下，铝灰、生石灰和水基本不发生反应，因此需要加热过程。 水解反应包括两个阶段：加热段和反应阶段。
加热部分。 水解反应器中的浆料在室温下由夹套蒸汽加热，并由反应器的温度变送器控制，使浆料加热到80度，停止蒸汽。 （蒸气压始终保持在 0。1MPa，温度110）。加热时间约为1h。 加热段的反应器全程保持搅拌操作，搅拌速率为45rpm。
水解反应段。
水解反应时间为3-4h，反应时搅拌速度为30-45rpm。 在反应过程中，每隔30min取样检测浆料中铝灰的氮含量，直至氮含量小于03%，将反应液转移到压滤机中。 水解产生的水解废气（G2-3）在负压下收集，经氨水吸收装置（备用硫酸铵反应装置）处理，然后通过20m高的排气缸（3）排出。 氮化物 （以 n 元素表示，% %。） 转化率%氟化钠和氟化钾被设计为将1
在水解反应开始时，需要蒸汽将釜中的温度提高到80摄氏度左右，以达到水解反应所需的最佳温度。 该反应为放热反应，反应过程中释放大量热量，在水解反应的中后期需要冷却反应釜，采用夹套室温循环水将温度控制在80-90。 水壶中的温度变送器用于控制蒸汽或循环水的流量。
主要反应：
aln+3h2o = al(oh)3↓+nh3↑
al4c3+12h2o = 4al(oh)3↓+3ch4↑
副反应：
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（主要是氟化钠和氟化钾）与溶液中的Ca2+反应如下
2f-+ ca2+= caf2↓
3）压滤机。水解后的浆液进入压滤机过滤，得到的固相（滤饼）转移到干燥工艺，液相（压滤母液）返回水解工艺。 压滤机工艺产生的废气（G2-4）和压滤机母液罐产生的母液罐废气（G2-5）进入氨水吸收装置（备用硫酸铵反应装置）进行处理。
4）蒸发、浓缩、结晶（脱盐）。
压滤母液中含有可溶性氯盐等，在预反应过程和水解过程中重复使用，每20批提取一次盐，以降低压滤母液中的盐含量。 压滤机母液进入三效蒸发器，以蒸汽为热源蒸发、浓缩、结晶，得废盐（S2）。 蒸发产生的水蒸气（可能含有微量氨）经循环水间接冷凝，经盐萃取后形成冷凝水，在预反应过程和水解过程中再利用。
该工艺产生的水蒸气经冷凝后再压回母液罐暂存（在预反应过程和水解过程和预反应过程中重复使用），可能含有它的氨在盐提取后基本冷凝成冷凝水，即使有氨没有凝结成冷凝水， 它也会随着回用水管道进入封闭的母液罐，因为母液罐产生的氨已经计入母液罐的废气中，所以蒸发、浓缩和结晶过程产生的氨不再单独计算。
5）干燥。滤饼转移到干燥工艺，采用以天然气为热源的热风炉进行干燥（天然气燃烧产生的热烟气直接加入干燥炉），干燥温度控制在200 220。
干燥过程产生的干燥废气（G2-6）经“旋风除尘”处理，经喷水（进料）后与反应前废气（G2-2）一起排放。
图21铝灰综合利用工艺流程
硫酸铵反应体系是硫酸铵反应体系。 目前有两个过程：
1、硫酸铵结晶系统：中高浓度氨水，大风量直接进入硫酸铵结晶器，经结晶离心后，直接制成硫酸铵成品，无需蒸发（不适用于小风量工程）;
2.硫酸铵制备系统：水解反应段，高浓度氨，制得氨水，氨水与氨水和硫酸（浓度35-40%）硫酸铵溶液反应制得，最后进入蒸发器蒸发结晶离心，制成硫酸铵成品。
1.硫酸铵结晶器工艺
1）硫酸铵反应。
采用98%硫酸和自来水配制稀硫酸，作为硫酸吸收塔的喷雾吸收液，然后将含氨废气（水解废气、过滤压力废气、过滤母罐废气）在负压下收集到硫酸铵吸收塔中， 氨和硫酸与硫酸铵反应，得硫酸铵。吸收氨水后，母液和过滤母液进入溢流罐，在搅拌的条件下，母液中补充98%的硫酸和自来水，控制母液的酸度，然后重新用于硫酸铵反应。 在搅拌条件下，溢流罐的母液（约60）溢出到结晶罐中。
吸收的废气通过20m高的排气缸（3）排出。
反应原理：H2SO4 + 2NH3 = （NH4）2SO4
2）结晶。在搅拌条件下，溢流罐的母液（约60）溢出到结晶罐内，硫酸铵在结晶罐内室温结晶，得到结晶后的硫酸铵。
3）离心。将结晶的硫酸铵转移到离心工艺中，离心得到粗硫酸铵，过滤母液在溢流罐中重复使用。
4）干燥。将粗硫酸氨产品转移到干燥工艺中，采用以天然气为热源的热风炉进行干燥，干燥温度控制在120°C左右。 干燥后，干燥物料进入包装过程。
2.氨吸收系统。
氨吸收装置投产。 水解废气被氨吸收，生产9%的氨产品。 压滤机的废气和压滤机母液罐的废气通过“硫酸喷涂”吸收，生产硫酸铵产品。
1）两级冷凝。
水解废气进入两级翅片式换热器进行换热，冷凝凝结至20左右。 一级换热器采用循环水（温度30-32）进行冷凝，高浓度氨的温度从90°C左右降低到45°C左右。
第二级换热器使用制冷剂冷却（温度0-5）并冷凝，高浓度氨的温度从45°C左右降低到20°C左右。
冷凝得到的氨进入第一降膜吸收器的循环罐。 冷凝后的氨气进入降膜吸收过程。
2）**降膜吸收。
冷凝的氨气进入降膜吸收器。 新水从第一降膜吸收器进入，吸收氨含量最低的尾气，吸收的氨浓度最低，即保证气相中的氨尽可能溶于水，可得到1%左右的氨; 吸收氨气的溶液进入第二级降膜吸收器，从第一级降膜吸收器中吸收氨气，可得到4%左右的氨; 然后进入一级降膜吸收器，与较高浓度的氨接触，提高氨在水中的溶解度，即增加氨水中氨的浓度。 在降膜吸收器的第一级吸收氨后，得到浓度为9%的氨。 设计氨吸收效率为90%。
3）硫酸吸收。
用98%硫酸和自来水配制30%稀硫酸，用作硫酸吸收塔（1）的喷雾吸收液，再将降膜吸收后的尾气负压收集到硫酸喷雾塔中，氨和硫酸与硫酸铵反应得到硫酸铵， 吸收硫酸后的尾气通过20m高的排气缸排出（3）。
压滤机的废气和压滤机母液罐的废气经硫酸吸收塔（2）处理，硫酸吸收的尾气与**降膜吸收的水解废气一起排出。
4）蒸发、浓缩和结晶。
两个硫酸吸收塔将饱和吸收液吸收到双效蒸发器中，以蒸汽为热源蒸发、浓缩、结晶硫酸铵，得到硫酸铵。蒸发产生的水蒸气经循环水间接冷凝形成冷凝水，在两个硫酸吸收塔中回用。
5）包装。蒸发、浓缩、结晶得到的硫酸铵进入包装机，在密闭室内自动包装。 氨水吸收系统和硫酸铵反应系统共用硫酸铵打包机。