CN102491620A - 一种赤泥组份分离方法 - Google Patents

Abstract

一种赤泥组份分离方法，涉及到氧化铝生产过程中废弃物赤泥组份分离方法。其特征在于其分离过程将赤泥在焙烧炉中进行焙烧，焙烧产生的气相进入多个保温凝析罐中逐级进行分离，焙烧的固相采用浸出方法进行提取分离。本发明的方法使有价金属在气相阶段有效地实现了分离，并全部回收了气相物质，全系统为负压操作环境，避免了焙烧过程产生的气体污染。在气相阶段对赤泥组份进行有效的分离，利用凝析点的差异进行气相混合物的分离。从而降低了分离工序的技术难度，大大延伸了焙烧设备的分离效能，将焙烧和分离设备高效地整合为一体，简化工艺流程，提高分离效率，降低了赤泥组份分离成本。

Description

一种赤泥组份分离方法

技术领域

一种赤泥组份分离方法，涉及到氧化铝生产过程中废弃物赤泥组份分离方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排出量最大的固体废弃物，每生产1t氧化铝,就会产出1～2.0t的赤泥。其主要成份为氧化硅、氧化铝、氧化铁和氧化钙，除此之外，还含有钪、镓、钛、铟等微量的有价金属。对于赤泥综合利用，国内外尚没有一个好的处理方法，大都筑坝堆存，不仅污染周边环境，且对地下水系和大气环境有着长期而潜在的威胁，企业每年需为此支付昂贵的建设和管理费用。

国内外对赤泥的综合治理及开发利用都十分重视，曾进行过大量的试验研究工作。对赤泥的综合利用，主要包括两个方面的工作：一是提取赤泥中的有用组份，回收有价金属；二是将赤泥作为原料和添加剂，整体加以利用。在国内，对赤泥的整体利用研究比较多，如用赤泥生产水泥，粉煤灰砖、免烧砖、釉面砖、微晶玻璃或用作硅钙肥添加剂、塑料填料等。但是对赤泥中的有用组份进行分离研究的较少，且由于经济、技术的原因，很少有项目得以实施。由于铁、铝等金属的化合物性质相近，难于分离，人们曾进行过大量的研究，但有工业应用价值的不多。目前国内外均研究过从赤泥中回收钪、钛、铟的方法，但技术上都不成熟或者存在严重的缺陷。目前从赤泥中提取稀有元素的主要工艺是采用酸浸－提取工艺, 酸浸包括盐酸浸出、硫酸浸出和硝酸浸出等。但是由于赤泥中稀有金属的含量较低，利用该工艺直接从赤泥中提取稀有金属难度较大，成本偏高。

赤泥组份分离通常采用固定床焙烧炉、氯化炉、转窑等焙烧设备对赤泥进行焙烧，结合文丘里管对挥发物进行回收。但传统的焙烧收集设备得到的仍然是多种组份的混合物，并且夹带有反应物，仍需进一步的分离，分离过程繁杂，成本高，工序长。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能在气相阶段对赤泥组份进行有效的分离，利用凝析点的差异进行气相混合物的分离，降低了分离工序的技术难度，大大延伸了焙烧设备的分离效能，将焙烧和分离设备高效地整合为一体，简化工艺流程，提高分离效率，降低赤泥组份分离成本的赤泥组份分离方法及分离装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种赤泥组份分离方法，其特征在于其分离过程将赤泥在焙烧炉中进行焙烧，焙烧产生的气相进入多个保温凝析罐中逐级进行分离，焙烧的固相采用浸出方法进行提取分离。

本发明的一种赤泥组份分离方法，其特征在于赤泥在焙烧炉中进行焙烧前，在赤泥加入添加剂研磨混合均匀进行焙烧的。

本发明的一种赤泥组份分离方法，其特征在于加入的添加剂包括：卤铵盐，加入量为赤泥量的0.5～3倍。

本发明的一种赤泥组份分离方法，其特征在于赤泥在焙烧炉中进行焙烧的温度为600℃～1100℃，焙烧时间为30min～2h。

本发明的一种赤泥组份分离方法，其特征在于所述的保温凝析罐为四级，第一级保温凝析罐为高温罐，温度保持在900℃，使沸点在900℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第二级保温凝析罐为中温罐，温度保持在400℃，使沸点在400℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第三级保温凝析罐为中温罐，温度保持在300℃，使沸点在300℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第四级保温凝析罐为低温罐，温度保持在150℃，使沸点在150℃以上的金属氯化物得以凝结分离。

本发明的一种赤泥组份分离装置，其特征在于该装置包括焙烧炉、与焙烧炉联接的第一级保温凝析罐、与第一级保温凝析罐的第二级保温凝析罐、与第二级保温凝析罐的第三级保温凝析罐、与第三级保温凝析罐的第四级保温凝析罐和与第四级保温凝析罐相联的水吸罐。

本发明的一种赤泥组份分离方法，将赤泥进行焙烧，产生的气相分离装置中，各级保温凝析罐维持不同的温度，使沸点不同的氯化物在不同保温凝析罐中结晶析出，进而进行气固分离。在水吸收装置中，未在保温凝析罐中凝结的气体以及挟带的物料进入水吸收装置全部回收。

本发明的方法，采用卤铵盐焙烧赤泥富集有价金属进行综合利用，先对赤泥进行焙烧处理，然后采用廉价的化学试剂对赤泥进行浸出，再从富集了稀有金属的赤泥浸出液中，用离子交换或萃取法提取有价金属，既可简化工艺过程，又可大大降低能耗。整个工艺流程中的浸出液可循环使用，成本低，而且无废液排放的麻烦。

本发明的方法使有价金属在气相阶段有效地实现了分离，并全部回收了气相物质，全系统为负压操作环境，避免了焙烧过程产生的气体污染。在气相阶段对赤泥组份进行有效的分离，利用凝析点的差异进行气相混合物的分离。从而降低了分离工序的技术难度，大大延伸了焙烧设备的分离效能，将焙烧和分离设备高效地整合为一体，简化工艺流程，提高分离效率，降低了赤泥组份分离成本。

附图说明

图1本发明的方法的工艺流程图。

图2本发明的方法的装置示意图。

具体实施方式

一种赤泥组份分离方法，其分离过程将赤泥在焙烧炉中进行焙烧，焙烧产生的气相进入多个保温凝析罐中逐级进行分离，焙烧的温度为600℃～1100℃，焙烧时间为30min～2h;焙烧的固相采用浸出方法进行提取分离。

本发明的一种赤泥组份分离方法，赤泥在焙烧炉中进行焙烧前，在赤泥加入添加剂研磨混合均匀进行焙烧的;加入的添加剂包括：卤铵盐，加入量为赤泥量的0.5～3倍。

焙烧产生的气相进入多个保温凝析罐中逐级进行分离，其第一级保温凝析罐为高温罐，温度保持在900℃，使沸点在900℃以上的金属氯化物（如铅，钪等）得以凝结分离；第二级保温凝析罐为中温罐，温度保持在400℃，使沸点在400℃以上的金属氯化物（如铍，铀等）得以凝结分离；第三级保温凝析罐为中温罐，温度保持在300℃，使沸点在300℃以上的金属氯化物（如铁，锆等）得以凝结分离；第四级保温凝析罐为低温罐，温度保持在150℃，使沸点在150℃以上的金属氯化物（如铝，铌等）得以凝结分离。

本发明的一种赤泥组份分离装置，包括焙烧炉1、与焙烧炉联接的第一级保温凝析罐2、与第一级保温凝析罐的第二级保温凝析罐3、与第二级保温凝析罐的第三级保温凝析罐4、与第三级保温凝析罐的第四级保温凝析罐5和与第四级保温凝析罐相联的水吸罐6。

实施例1

炉体为φ500（内径）×1000ｍｍ（高）圆柱形焙烧炉，炉体材料为A3钢，气固分离器为锥体和圆柱的组合，底部直径为750ｍｍ，锥顶直径为100ｍｍ，圆柱部分高750ｍｍ，圆锥高500ｍｍ，壁厚10ｍｍ。四组保温凝析罐尺寸和材质相同，均由A3钢制成，形状为锥体和圆柱的组合，圆柱部分尺寸为φ500（内径）×500ｍｍ，圆锥部分锥顶直径为500ｍｍ，锥底直径50ｍｍ，圆锥高400ｍｍ，壁厚10ｍｍ；水吸收装置由玻璃钢制成，为圆柱形，尺寸为φ750（内径）×750ｍｍ。

将重量比1：1.0的赤泥和添加剂（氯化铵）一起研磨混合均匀，加入焙烧分离炉体中进行焙烧，焙烧温度150～950℃，维持焙烧时间为1.5h。气相进入保温凝析罐中逐级进行分离，使铅，钪、铀、铁、铝、锆等从赤泥中分离出来。未在保温凝析罐中凝结的气体以及夹带的物料进入水吸收装置全部回收。

实施例2

将重量比1：1.2的赤泥和添加剂（氯化铵）一起研磨混合均匀，加入焙烧分离炉体中进行焙烧，焙烧温度为200～950℃，维持焙烧时间为1.5h。使铅，钪、铀、铁、铝、锆等金属离子以气相形式从赤泥中分离出来。气相进入保温凝析罐中逐级进行分离，未在保温凝析罐中凝结的气体以及夹带的物料进入水吸收装置全部回收。

Claims (7)

1.一种赤泥组份分离方法，其特征在于其分离过程将赤泥在焙烧炉中进行焙烧，焙烧产生的气相进入多个保温凝析罐中逐级进行分离，焙烧的固相采用浸出方法进行提取分离。

2.根据权利要求1所述的一种赤泥组份分离方法，其特征在于赤泥在焙烧炉中进行焙烧前，在赤泥加入添加剂研磨混合均匀进行焙烧的。

3.根据权利要求1所述的一种赤泥组份分离方法，其特征在于加入的添加剂包括：卤铵盐，加入量为赤泥量的0.5～3倍。

4. 根据权利要求1所述的一种赤泥组份分离方法，其特征在于所述的添加剂卤铵盐为氯化铵。

5.根据权利要求1所述的一种赤泥组份分离方法，其特征在于赤泥在焙烧炉中进行焙烧的温度为600℃～1100℃，焙烧时间为30min～2h。

6.根据权利要求1所述的一种赤泥组份分离方法，其特征在于所述的保温凝析罐为四级，第一级保温凝析罐为高温罐，温度保持在900℃，使沸点在900℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第二级保温凝析罐为中温罐，温度保持在400℃，使沸点在400℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第三级保温凝析罐为中温罐，温度保持在300℃，使沸点在300℃以上的金属氯化物得以凝结分离；第四级保温凝析罐为低温罐，温度保持在150℃，使沸点在150℃以上的金属氯化物得以凝结分离。

7.一种赤泥组份分离装置，其特征在于该装置包括焙烧炉、与焙烧炉联接的第一级保温凝析罐、与第一级保温凝析罐的第二级保温凝析罐、与第二级保温凝析罐的第三级保温凝析罐、与第三级保温凝析罐的第四级保温凝析罐和与第四级保温凝析罐相联的水吸罐。

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