CN101773925A - 赤泥废渣循环利用的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种赤泥废渣循环利用的处理方法，该处理方法首先将含水率为150～300％的赤泥浆注入渗透池进行初次脱水，脱水后得到赤泥和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液注入集液池，返回氧化铝厂重新利用，将初次脱水后的赤泥送入滚道窑烘干得到赤泥粉，在赤泥粉中加入添加剂搅拌均匀、造粒，将造粒后的混合物料沉浮，沉浮后送入成型机机压成型为砖坯，倒入隧道窑进行烘干、烧制成粘土砖；在滚道窑和隧道窑进料口出加装废气回收装置，收集烘干时产生的氢氧化钠废气，通过冷却得到氢氧化钠溶液，注入集液池，返回氧化铝厂重新利用。本发明方法可大大提高赤泥的利用率，最大化的利用赤泥，变废为宝。本发明处理方法科学合理、环保、无三废排放。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种氧化铝生产中赤泥的处理方法，特别是涉及一种氧化铝生产中赤泥废渣循环利用的处理方法。
二、背景技术：
赤泥是铝土矿、氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时所产生的残渣，由于铝土矿含铁量较高，残渣外观往往是红色的泥土，故称赤泥。一般情况下，每生产1吨氧化铝就会产生1.0～1.3吨的赤泥废渣。据统计，我国每年氧化铝企业产出的赤泥废渣约有400万吨，现在赤泥累计堆积量高达5000万吨。目前，世界各国大多数氧化铝厂都是将废渣赤泥堆积、筑坝填埋或倾入深海。赤泥的堆积存放不仅占用大量的土地和耕地、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱性物质不断向地下渗透，不仅赤泥中的碱性物质得不到回收、增加成本，并且对地下水源造成一定的污染。在土地资源日趋紧张、环境保护和可持续发展日趋重视的今天，赤泥废渣的综合治理和处理已成为人们所关注的焦点之一。
截止目前，为了更大程度的处理赤泥废渣，提高其利用率，国内许多科研单位做了许多相关的研究工作，但至今尚未成功研制出一种比较完善的处理赤泥的方法。
目前，关于赤泥废渣处理方面的相关文献报道也有不少，例如：1、申请号为200810302093.8、发明名称为氧化铝厂赤泥处理的方法及设备，该发明是将沉降槽出来的赤泥与热水在混合槽进行混合，然后送至板框压滤机的喂料槽，再通过喂料泵送入板框式压滤机过滤脱水，将脱水后的赤泥送至堆场，再用推土机进行翻晒堆存。2、申请号为200910017657.8、发明名称为氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，该发明是将提砂提铁后的固废或固废直接与电石泥或石灰乳、液态或固态烧碱、后续碱液等混合，主要采用高温、高苛性比值的溶出工艺，改变赤泥的渣相，实现氧化铝和氧化钠的高效回收利用，配套以沉降分离、蒸发提浓、铝酸钠结晶析出等实现了系统循环。3、申请号为200610140858.3、发明名称为一种萃取拜耳法母液处理赤泥的方法，该发明是采用液液萃取从拜耳法母液分离氢氧化钠，萃取相用水反萃后获得几乎不含铝的氢氧化钠溶液，再用此氢氧化钠溶液在一定条件下配入石灰后溶出处理拜耳法赤泥，溶出渣为弃渣，溶出液返回用于拜耳法配矿。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种氧化铝厂赤泥废渣循环利用的处理方法。利用本发明技术方案可大大提高赤泥的利用率，最大化的利用赤泥，变废为宝，赤泥的利用率可达80～90％。本发明处理方法科学合理、环保、无三废排放。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种赤泥废渣循环利用的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
a、首先将含水率为150～300％的赤泥浆注入渗透池进行初次脱水，脱水后得到含水率为50～80％的赤泥和氢氧化钠溶液，将其氢氧化钠溶液注入集液池，经管道输送到氧化铝厂重新利用；
b、将步骤a初次脱水后得到的赤泥经输送带送至滚道窑进行烘干，烘干后得到含水率为25～30％的赤泥粉；在滚道窑炉进料口加装废气回收装置，把烘干赤泥过程中产生的氢氧化钠废气进行收集，通过冷却得到氢氧化钠溶液，注入集液池，返回氧化铝厂重新利用；
c、在步骤b得到的赤泥粉中加入添加剂，添加剂的加入量占赤泥粉总重量的10～20％，将赤泥粉和添加剂搅拌均匀，造粒得到混合物料，造粒后将其混合物料输送至沉浮库进行沉浮；
d、将沉浮后的混合物料按照常规方法送入成型机机压成型为砖坯，码放1～3小时；
e、将步骤d机压成型的赤泥砖坯送入隧道窑，按照常规方法烧制成粘土砖；在隧道窑炉加装废气回收装置，收集产生的氢氧化钠废气，通过冷却得到氢氧化钠溶液，注入集液池，将其返回氧化铝厂重新利用。
根据上述的赤泥废渣循环利用的处理方法，步骤a中脱水后得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
根据上述的赤泥废渣循环利用的处理方法，步骤b中经滚道窑烘干后所得的赤泥粉的细度为150～200目；所述冷却得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
根据上述的赤泥废渣循环利用的处理方法，步骤c中所述添加剂为红土和精煤粉的混合物；所述占赤泥粉总重量10～20％的添加剂中红土占5～8％，精煤粉占5～12％；所述添加剂的粒度为0.5～2mm，精煤粉的粒度为1～2mm。
根据上述的赤泥废渣循环利用的处理方法，步骤c中所述造粒后所得混合物料的粒度为1～2mm；所述沉浮为常温条件下沉浮6～10小时。
根据上述的赤泥废渣循环利用的处理方法，步骤e中所述将成型的赤泥砖坯烧制成粘土砖的方法为：先将机压成型的赤泥砖坯送入隧道窑炉进行烘干，烘干后升温至900～960℃，然后降温至30℃以下，得到成品赤泥粘土砖；所述冷却得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
本发明的积极有益效果：
1、本发明技术方案可彻底解决氧化铝厂产生的赤泥废渣的处理问题，最大化的利用赤泥，变废为宝，赤泥的利用率可达80～90％；本发明处理方法科学合理、环保、无三废排放。因而，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
2、利用本发明技术方案烧制的赤泥粘土砖经检测符合普通粘土砖的技术指标要求(符合建标2-59即中华人民共和国建筑工程部颁发标准)，经河南省核辐射检测中心检测，各项辐射指标均达到了国家对建材产品的要求。因而，通过本发明技术方案利用赤泥烧制的粘土砖可作为建材产品使用。
3、本发明在整套处理赤泥过程中产生的氢氧化钠溶液进行收集，返回氧化铝厂重新利用；烧制窑炉产生的废渣(煤渣)可加入赤泥中，作为骨料重新利用。因此，在本发明整个处理过程中没有三废外排，有利于环境保护。
4、本发明处理方法中：赤泥在渗透池进行初次脱水过程中产生的氢氧化钠溶液通过导流渠收集到集液池，经管道输送到氧化铝厂重新利用；赤泥在滚道窑烘干脱水过程中，在滚道窑炉进料口加装有废气回收装置，将排出的氢氧化钠废气经冷却注入氢氧化钠集液池，返回氧化铝厂重新利用；赤泥砖坯烧制成粘土砖过程中，在隧道窑炉加装有氢氧化钠废气回收装置，将收集的氢氧化钠废气冷却进入集液池，返回氧化铝厂重新利用。因而，在整个处理过程中产生的氢氧化钠都被回收重新用于氧化铝厂。
四、说明书附图
图1本发明赤泥废渣循环利用的处理方法的工艺流程示意图
五、具体实施方式：
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例一：一种赤泥废渣循环利用的处理方法
本发明赤泥废渣循环利用的处理方法，该处理方法的详细步骤如下(参见附图1)：
a、将从氧化铝厂通过管道水运过来的含水率为200％的赤泥浆注入渗透池进行初次脱水，脱水后得到含水率为60％的赤泥和pH值为11～12的氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液是由渗透池墙壁、底部渗透入导流渠，从导流渠注入集液池)，将其注入集液池，经管道输送到氧化铝厂重新利用；
b、将步骤a初次脱水后得到的赤泥经输送带送至滚道窑进行烘干，烘干后得到含水率为25～30％的赤泥粉，所得赤泥粉的细度为150～200目；在滚道窑炉进料口加装废气回收装置，把烘干赤泥过程中产生的氢氧化钠废气采用集气罩进行收集，通过冷却塔冷却得到氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液pH值为11～12)，将其注入到氢氧化钠集液池，返回氧化铝厂重新利用；
c、在步骤b得到的赤泥粉中加入添加剂，添加剂的加入量占赤泥粉总重量的15％(添加剂为6％红土和9％精煤粉的混合物，添加剂的粒度为0.5～2mm，精煤粉的粒度为1～2mm)，将赤泥粉和添加剂搅拌均匀、造粒，得到粒度为1～2mm的混合物料，造粒后将其混合物料输送至沉浮库，常温条件下沉浮7～8小时；
d、将沉浮后的混合物料按照常规方法送入真空挤泥机制成泥条，分切成砖块，码放1～3小时；
e、将步骤d制成的赤泥砖块送入隧道窑，按照常规方法先进行烘干，烘干后升温至920±5℃，然后降温至30℃以下，得到成品赤泥粘土砖；在隧道窑炉加装废气回收装置，采用集气罩收集产生的氢氧化钠废气，通过冷却塔冷却得到氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液pH值为11～12)，注入集液池，将其返回氧化铝厂重新利用。
实施例二：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤a中：从氧化铝厂水运过来的赤泥浆含水率为150％，经过渗透池初次脱水后得到的赤泥，其含水率为50％；
步骤c中：添加剂的加入量占赤泥粉总重量的20％，添加剂为8％红土和12％精煤粉的混合物，造粒后的混合物料在沉浮库中常温条件下沉浮6～7小时；
步骤d中：将沉浮后的混合物料按照常规方法注入压力成型机机压成型为砖坯，码放1～3小时；
步骤e中：赤泥砖坯烘干后升温至900±5℃进行烧制。
实施例三：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤a中：从氧化铝厂水运过来的赤泥浆含水率为300％，经过渗透池初次脱水后得到的赤泥，其含水率为80％；
步骤c中：添加剂的加入量占赤泥粉总重量的10％，添加剂为5％红土和5％精煤粉的混合物，造粒后的混合物料在沉浮库中常温条件下沉浮9～10小时；
步骤e中：赤泥砖块烘干后升温至950±5℃进行烧制。
实施例四：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤a中：从氧化铝厂水运过来的赤泥浆含水率为180％，经过渗透池初次脱水后得到的赤泥，其含水率为55％；
步骤c中：添加剂的加入量占赤泥粉总重量的12％，添加剂为6％红土和6％精煤粉的混合物，造粒后的混合物料在沉浮库中常温条件下沉浮7～8小时；
步骤e中：赤泥砖块烘干后升温至960±5℃进行烧制。
实施例五：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤a中：从氧化铝厂水运过来的赤泥浆含水率为220％，经过渗透池初次脱水后得到的赤泥，其含水率为65％；
步骤c中：添加剂的加入量占赤泥粉总重量的17％，添加剂为8％红土和9％精煤粉的混合物，造粒后的混合物料在沉浮库中常温条件下沉浮8～9小时；
步骤e中：赤泥砖块烘干后升温至920±5℃进行烧制。
实施例六：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤a中：从氧化铝厂水运过来的赤泥浆含水率为260％，经过渗透池初次脱水后得到的赤泥，其含水率为75％；
步骤c中：添加剂的加入量占赤泥粉总重量的18％，添加剂为7％红土和12％精煤粉的混合物，造粒后的混合物料在沉浮库中常温条件下沉浮9～10小时；
步骤e中：赤泥砖块烘干后升温至940±5℃进行烧制。
Claims (6)
1.一种赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
a、首先将含水率为150～300％的赤泥浆注入渗透池进行初次脱水，脱水后得到含水率为50～80％的赤泥和氢氧化钠溶液，将其氢氧化钠溶液注入集液池，经管道输送到氧化铝厂重新利用；
b、将步骤a初次脱水后得到的赤泥经输送带送至滚道窑进行烘干，烘干后得到含水率为25～30％的赤泥粉；在滚道窑炉进料口加装废气回收装置，把烘干赤泥过程中产生的氢氧化钠废气进行收集，通过冷却得到氢氧化钠溶液，注入集液池，返回氧化铝厂重新利用；
c、在步骤b得到的赤泥粉中加入添加剂，添加剂的加入量占赤泥粉总重量的10～20％，将赤泥粉和添加剂搅拌均匀，造粒得到混合物料，造粒后将其混合物料输送至沉浮库进行沉浮；
d、将沉浮后的混合物料按照常规方法送入成型机机压成型为砖坯，码放1～3小时；
e、将步骤d机压成型的赤泥砖坯送入隧道窑，按照常规方法烧制成粘土砖；在隧道窑炉加装废气回收装置，收集产生的氢氧化钠废气，通过冷却得到氢氧化钠溶液，注入集液池，将其返回氧化铝厂重新利用。
2.根据权利要求1所述的赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于：步骤a中脱水后得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
3.根据权利要求1所述的赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于：步骤b中经滚道窑烘干后所得的赤泥粉的细度为150～200目；所述冷却得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
4.根据权利要求1所述的赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于：步骤c中所述添加剂为红土和精煤粉的混合物；所述占赤泥粉总重量10～20％的添加剂中红土占5～8％，精煤粉占5～12％；所述添加剂的粒度为0.5～2mm，精煤粉的粒度为1～2mm。
5.根据权利要求1所述的赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于：步骤c中所述造粒后所得混合物料的粒度为1～2mm；所述沉浮为常温条件下沉浮6～10小时。
6.根据权利要求1所述的赤泥废渣循环利用的处理方法，其特征在于，步骤e中所述将成型的赤泥砖坯烧制成粘土砖的方法为：先将机压成型的赤泥砖坯送入隧道窑炉进行烘干，烘干后升温至900～960℃，然后降温至30℃以下，得到成品赤泥粘土砖；所述冷却得到的氢氧化钠溶液的pH值为11～12。
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