1.背景技术

铝灰是铝工业的重要固体废弃物，根据其来源和金属铝含量一般分为原生铝灰和再生铝灰。铝灰中除金属铝外，一般还含有氯化钠、氯化钾、氟化盐、氧化铝、氮化铝等。原生铝灰的金属铝含量较高，通常通过盐浴处理等方法回收金属铝。再生铝灰包括原生铝灰回收金属铝后的残渣，其金属铝含量低于原生铝灰。再生铝灰也可以指无金属铝回收价值的铝灰，其成分和含量最高可达20%金属铝，最高可达30%氮化铝，一般为20-50%氧化铝。再生铝灰成分复杂，杂质多，不易通过简单的净化或处理回收利用。

铝灰包括二次铝灰，其中含有的金属铝和氮化铝含量较高，比表面积大，性质活泼。其中所含的金属铝遇水或吸潮能水解产生氢气，量大时易燃易爆；其中所含的氮化铝遇水或吸潮能水解产生氨气或形成氨氮，产生恶臭；所含的氟化盐如NaF、KF等，易溶于水。其它如AlF3等，虽然它们在水中的溶解度很低，但其溶解度仍超过环保限量废铝灰，易造成水和土壤的氟污染；其中所含的氯化钠、氯化钾等极易溶解，可造成水和土壤的盐渍化。因此，在《国家危险废物名录2016年版》中，铝灰被列为危险废物，现在每排放一吨要缴纳1000元的环境保护税，并且需要支付包括铝灰的占地、建设、运输、储存、填埋，储存填埋场的维护和控制等成本，以及可能产生的环境污染风险和治理费用，必须承担。

以前废铝灰包括再生铝灰多为堆放或填埋，很少得到利用。目前由于环保法规的实施和环保税的开征，有大规模利用的动力。由于废铝灰包括再生铝灰中氧化铝含量较高废铝灰，其一种用途是制备氯化铝或聚合氯化铝，包括溶液或固体产品。

现有技术中，以二次铝灰为铝源的废铝灰制备含氯化铝溶液或含聚合氯化铝溶液的方法一般包括以下步骤：（1）加水溶解回收水溶性盐类如氯化钠、氯化钾；（2）氮化铝在水中水解，温度约为80-100℃，生成氢氧化铝和氨气，氨气被水吸收，生成氨水供使用或外售。在此步骤中，部分金属铝也被水解，生成氢氧化铝和氢气；（3）加入盐酸，使未水解的金属铝、新生成的氢氧化铝和部分活性较大的氧化铝溶解，反应结束后进行固液分离，得到含AlCl3的溶液或聚合氯化铝溶液。加入的盐酸量较大时，后者更易溶于水。当一定量的未反应的低活性氧化铝尤其是α-氧化铝和其它不溶性组分如氟化钙、氟化铝、冰晶石、硅酸盐等进入固体渣中时；（4）固体渣与足量的氧化钙或碳酸钙如石灰石粉混合后在1200-1400℃下煅烧。主要反应是生成铝酸钙，活化氧化铝，将氟盐转化为氟化钙，达到固定氟的目的。煅烧产物可与盐酸、氯化铝溶液或盐酸与氯化铝的混合溶液反应，制备成含氯化铝的溶液或含聚合氯化铝的溶液。经固液分离得到的氯化铝溶液或含聚合氯化铝的溶液在氟、重金属等指标符合要求的情况下，可作为净水剂产品使用。（来源：固废产业网）