CN101434449A - 一种处理赤泥浆液的方法 - Google Patents

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吴树志
张明
李永旺
樊运甫
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武东战
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Abstract

公开了一种处理赤泥浆液的方法，包括下列步骤：1)将经过吸收法脱除烟气中的酸性气体后的吸收了酸性气体的赤泥浆液输送到置换池；2)向置换池中添加石灰乳以沉降赤泥浆液中游离的硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物、碳酸盐或碳酸氢盐或其混合物；3)将沉降后的浓赤泥浆液排往赤泥堆场，将上清液返回氧化铝厂。

Description

一种处理赤泥浆液的方法
技术领域
本发明涉及一种处理赤泥浆液的方法。该方法所处理的赤泥浆液是利用赤泥经过吸收法脱除了烟气中的酸性气体后吸收了酸性气体的赤泥浆液。
背景技术
赤泥是铝土矿经强碱浸出氧化铝后产生的残渣。每生产1吨氧化铝即有1～2吨左右的赤泥出现。据估计，每年全世界铝工业产生的赤泥约6000万吨。目前，世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海。赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱能向地下渗透，造成地下水污染。由于赤泥特有的理化性质，化学和物相组成复杂，一直是氧化铝工业三废治理的重点和难点。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，如何限制赤泥的环境危害，多渠道的综合治理赤泥已成为氧化铝企业健康发展的瓶颈。
目前国内普遍应用的湿法烟气脱硫装置(FGD)所使用的吸收剂大多为石灰石，虽然石灰石本身价格低廉，但是在进入FGD系统前需要磨细制成粉状并加水制成浆液，这增加了动力消耗并提高了脱硫成本。而赤泥中含有大量的碱，其pH值为12-14，优选为12.5～13，与SO2、SO3等酸性气体反应有很强的活性。并且赤泥作为氧化铝厂的废弃物，利用它来作为燃煤电厂的脱硫剂，具有节能、节水、减少石灰石资源消耗等多方面的现实意义。脱硫后生产的赤泥还可以作为生产水泥的原料，实现“以废治废、变废为宝”。国内已有相关的研究成果，如中国专利ZL200610200499.6和ZL200610098706.1分别报道了采用赤泥吸收烟气中SO2的工艺方法。
使用赤泥吸收剂的吸收法脱硫方法存在一个不利因素，即吸收了SO2、SO3后的赤泥浆液都是排往铝厂的赤泥堆场，由于在氧化铝生产过程中需要用到赤泥堆场的回水，因此脱硫后产生的硫酸盐和亚硫酸盐也会进入氧化铝生产流程，如果其浓度过高容易引起设备管道结疤，给氧化铝生产工艺指标的控制增加难度。因此需要对湿法脱硫后的赤泥浆液进行进一步的处理，以适应氧化铝生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种对利用赤泥脱除烟气中的酸性气体后的吸收了酸性气体的赤泥浆液进行处理的方法。
具体地，根据本发明的方法包括下列步骤：
1)将吸收法脱除酸性气体后的吸收了酸性气体的赤泥浆液泵入置换池；
2)向置换池中添加石灰乳以沉降赤泥浆液中游离的硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物、碳酸盐或碳酸氢盐或其混合物；
3)将沉降后的浓赤泥浆液排往赤泥堆场，将上清液返回氧化铝厂。
根据本发明方法的一种优选的实施方式，其中通过控制石灰乳的数量来控制排往堆场的赤泥浆液的pH值在5-8的范围内。
根据本发明方法的另一种优选的实施方式，其中步骤2)在搅拌下进行。优选地，所述的搅拌采用机械搅拌器、磁力搅拌器或超声波搅拌器进行。最优选地，采用机械搅拌器进行搅拌。
根据本发明方法的另一种优选的实施方式，其中所述的烟气是包括SO2、SO3、HCl、HF或其它酸性气体或其混合物的烟气。
根据本发明方法的另一种优选的实施方式，其中所述的烟气是包含SO2、SO3或其混合物的含硫烟气。
根据本发明方法的另一种优选的实施方式，其中所述的赤泥的pH值为12-14，优选为12.5～13。
根据本发明方法的另一种优选的实施方式，其中所述的赤泥来自氧化铝厂。
例如，实现本发明目的用赤泥做吸收剂的烟气脱硫技术方案包括下述步骤：1)将湿法脱硫后吸收了SO2、SO3的赤泥浆液泵入置换池；2)向置换池中添加石灰乳以沉降赤泥浆液中游离的硫酸盐和亚硫酸盐；3)将置换后的赤泥浆液排往赤泥堆场。
本发明的工艺流程和原理是：赤泥浆液在湿法烟气脱硫系统吸收了SO2和SO3后，大部分的SO2和SO3会生成硫酸盐和亚硫酸盐的不溶物，但是会有一小部分的SO2和SO3以SO3 2-和SO4 2-的离子形式游离在赤泥浆液中，该游离态的硫元素会对氧化铝生产产生不利影响。向置换池中添加了少量的石灰乳，在有搅拌的情况下石灰乳和赤泥浆液充分反应，生成不溶的硫酸钙和亚硫酸钙：
SO4 2-+Ca(OH)2→CaSO4+2OH-
SO3 2-+Ca(OH)2→CaSO3+2OH-
经过充分的接触反应后，经过置换的赤泥浆液排出至赤泥堆场。
本发明所采用的烟气脱硫后赤泥浆液处理方法所需的石灰用量和进入置换系统的赤泥流量、浓度、初始pH等有关。可以在以下计算式确定的范围内选取：
石灰石用量(t/h)＝(A×pH3+B×pH2+C×pH+D)×赤泥流量(t/h)×浓度
式中A的取值范围是-5×10-6～-3×10-5之间；B的取值范围是10-4～5×10-4之间；C的取值范围是-5×10-4～-3×10-3之间；D的取值范围是0～0.02之间
本发明采用石灰乳来处理的烟气脱硫后排放的赤泥浆液，以除去其中的硫酸盐和亚硫酸盐。因为本发明的系统设置简单，实施方便，石灰消耗少，减小了氧化铝生产中的结疤堵塞的风险，为氧化铝生产的可靠运行提供了保障。
附图的简要说明
图1是示意性地说明根据发明方法的一种实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
进入置换池的赤泥浆液固含量为13％，pH值为6.0，流量为150t/h，石灰乳的加入量为0.52t/h，经充分搅拌接触反应后排往赤泥堆场。
实施例2
进入置换池的赤泥浆液固含量为20％，pH值为7.0，流量为120t/h，石灰乳的加入量为0.43t/h，经充分搅拌接触反应后排往赤泥堆场。
实施例2
进入置换池的赤泥浆液固含量为30％，pH值为8.0，流量为140t/h，石灰乳的加入量为0.59t/h，经充分搅拌接触反应后排往赤泥堆场。

Claims (8)

1.一种对利用赤泥脱除烟气中的酸性气体后产生的赤泥浆液进行处理的方法，包括下列步骤：
1)将经过吸收法脱除烟气中的酸性气体后的吸收了酸性气体的赤泥浆液输送到置换池；
2)向置换池中添加石灰乳以沉降赤泥浆液中游离的硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物、碳酸盐或碳酸氢盐或其混合物；
3)将沉降后的浓赤泥浆液排往赤泥堆场，将上清液返回氧化铝厂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过控制石灰乳的数量来控制排往堆场的赤泥浆液的pH值在5-8的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤2)在搅拌下进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述的搅拌采用机械搅拌器、磁力搅拌器或超声波搅拌器进行，优选采用机械搅拌器进行搅拌。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的烟气是包含SO2、SO3、HCl、HF或其它酸性气体或其混合物的烟气。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的烟气是包含SO2、SO3或其混合物的含硫烟气。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的赤泥的pH值为12-14，优选为12.5～13。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的赤泥来自氧化铝厂。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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