水浸对电解铝二次铝灰中氮化物的影响研究

王 葶，张东杰

（1.宁夏工商职业技术学院；2.宁夏清溪水土保持技术服务有限公司，银川 750000）

二次铝灰是电解铝等铝行业在生产、使用和回收过程中产生的含有金属铝和其他成分的固体物质。二次铝灰成分比较复杂，在铝的精炼过程中，经常会通入一定量的氮气，以加快铝液的净化与除杂，而氮气与铝液会生成氮化铝（AlN）。二次铝灰通常含有15%～30%的AlN，该物质遇水会发生水解反应，释放大量氨气，极易污染环境。AlN 水解会生成氨气，低含量的氨很难检测，长期接触有害健康。氨气是一种碱性气体，可与酸性液体（如硝酸或硫酸）反应生成铵盐气溶胶，造成空气污染。

生态环境部发布的《国家危险废物名录》（2021年版）明确规定，自2021年1月1日起，二次铝灰被定为危险废物（简称危废）。由于被归入危废的时间较短，国内尚没有成熟的二次铝灰工业化处置方法。当前，二次铝灰的处置方法主要分为电热法、酸浸法和碱熔法，其均停留在实验室阶段，因存在难分离、造价高、易产生二次危废等问题，很难实现工业化。

二次铝灰快速彻底水解无疑是一种比较理想的简单连续、工业化可行性强的无害化处置方案，迄今为止，人们主要研究的是AlN 粉末与AlN 陶瓷的水解，而二次铝灰中AlN 水解还没得到充分研究。经任玉宝等试验证实，水解催化剂的添加能使二次铝灰快速彻底水解，铝灰常规水解反应进行24 h，铝灰内AlN 水解部分占比低于40%；加入以碳酸盐为主的混合催化剂后，铝灰常规水解反应进行24 h，铝灰内AlN 水解部分高于95%；……