CN103979592B - 一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法 - Google Patents

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Abstract

一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，包括如下步骤：1、将原料和工业浓硫酸调制矿浆液固体积质量比0.6～2.0：1，在自热或者保温150～250℃条件下搅拌酸解20～120分钟；2、按原料用量液固体积质量比2～7:1向酸解渣中加水调浆，在60～100℃条件下搅拌浸出反应20～120分钟；3、根据浸出液中铝含量添加理论值1～1.2倍的硫酸钾，反应20～120分钟，终点温度5～25℃，过滤得到明矾。本发明以工业废料为主要原料，不仅降低了环境污染，还对铝元素进行了回收，工艺流程简单，生产容易实现，浸出渣实现了脱碱处理，其它有价金属转移富集到了尾液之中，为之后的综合回收提供了条件。

Description

一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法
技术领域
本发明涉及氧化铝生产过程中产出的赤泥处理技术领域，具体是一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，特别是直接从一水硬铝石拜耳法氧化铝生产固体废弃物赤泥中回收有价金属铝的方法。
背景技术
赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中副产的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8～1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。
目前对赤泥中铝的提取有很多研究，美国专利1618105提出将高铁高硅物料、石灰石、焦炭按一定的比例混合后在电炉中熔炼，二氧化硅与钙结合形成硅钙化合物，得到生铁和以12CaO·7Al2O3和2CaO·SiO2为主的炉渣，炉渣用碳酸钠溶液浸出，得到铝酸钠溶液和碳酸钙，经固、液分离后得到铝酸钠溶液，在此溶液中通入烟道尾气CO2进行碳酸化分解析出Al(OH)3，从而实现铝的回收。中国专利CN103031443A首先将赤泥与硫酸混合然后将混合液放入高温炉中进行焙烧，然后自然冷却，取样洗涤、过滤，所得滤渣即为处理后的赤泥。洗涤溶液，经过沉淀和树脂吸附提取铝和铁。中国专利CN102328942A用盐酸浸出赤泥，脱硅后加氢氧化钠得到铝酸钠溶液和有价金属渣。
发明内容
本发明提出一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，能够使铁、铝分离简单，尾渣脱碱可利用，可综合回收尾液中富集的有价金属。
本发明所用原料为赤泥或赤泥炼铁炉渣，赤泥质量百分数成分成分为：Fe23.56%、Al2O314.31%、SiO29.25%、TiO26.41%、CaO19.26%、Na2O3.77%；赤泥炼铁炉渣质量百分数成分成分为：Fe1.73%、Al2O326.92%、SiO225.05%、TiO26.96%、CaO27.20%、Na2O5.56%。
本发明的技术方案是：一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，包括如下步骤：
（1）酸解：按液固体积质量比为0.6～2.0:1将原料赤泥或赤泥炼铁炉渣和工业浓硫酸调制矿浆，在自热或者保温150～250℃条件下搅拌酸解20～120分钟，得到酸解渣，
（2）浸出：按液固体积质量比为2～7:1向酸解渣中加水调浆，在60～100℃条件下搅拌浸出反应20～120分钟，过滤，得到浸出液和浸出渣，
（3）制备明矾：根据浸出液中铝含量添加理论值1～1.2倍的硫酸钾，反应20～120分钟，终点温度5～25℃，过滤，得到明矾和尾液。
本发明的突出优点在于：在对赤泥中铝元素回收的同时，实现了赤泥的脱碱处理，工艺流程简单，生产容易实现，铝产品明矾需求量大，其它有价金属转移富集到了尾液之中，为之后的综合回收提供了条件。
附图说明
图1是本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，本实施例采用的原料为赤泥，包括如下步骤：
1、按液固体积质量比为0.6：1将赤泥和工业浓硫酸调制矿浆，在带加热、搅拌的容器中保温250℃条件下搅拌酸解60分钟，得到酸解渣。
2、按液固体积质量比为3:1向酸解渣中加水调浆，在80℃条件下搅拌浸出反应90分钟，浸出浆液用压滤机固液分离，得到浸出液和浸出渣。
3、根据浸出液中铝含量添加理论值1.2倍的硫酸钾，在带冷却、搅拌的容器中搅拌反应90分钟，终点温度25℃，反应浆液用压滤机过滤实施固液分离，得到明矾和尾液。
以明矾计铝的回收率有64.3%。
实施例2
本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法的另一实例，本实施例采用的原料为赤泥，包括如下步骤：
1、按液固体积质量比为1.6：1将赤泥和工业浓硫酸调制矿浆，在带加热、搅拌的容器中保温200℃条件下搅拌酸解60分钟。
2、按原赤泥用量液固体积质量比4:1向酸解渣中加水调浆，在60℃条件下搅拌浸出反应120分钟，浸出浆液用压滤机固液分离，得到浸出液和浸出渣。
3、根据浸出液中铝含量添加理论值1.2倍的硫酸钾，在带冷却、搅拌的容器中搅拌反应90分钟，终点温度15℃，反应浆液用压滤机过滤实施固液分离，得到明矾和尾液。
以明矾计铝的回收率有69.8%。
实施例3
本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法的再一实例，本实施例采用的原料为赤泥炼铁炉渣，包括如下步骤：
1、将赤泥炼铁炉渣和工业浓硫酸调制矿浆液固体积质量比1:1，在带加热、搅拌的容器中保温150℃条件下搅拌酸解30分钟。
2、按原炉渣用量液固体积质量比7:1向酸解渣中加水调浆，在80℃条件下搅拌浸出反应120分钟，浸出浆液用压滤机固液分离，得到浸出液和浸出渣。
3、根据浸出液中铝含量添加理论值1.2倍的硫酸钾，在带冷却、搅拌的容器中搅拌反应60分钟，终点温度25℃，反应浆液用压滤机过滤实施固液分离，得到明矾和尾液。
以明矾计铝的回收率有62.1%。
实施例4
本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法的一实例，本实施例采用的原料为赤泥炼铁炉渣，包括如下步骤：
1、将赤泥炼铁炉渣和工业浓硫酸调制矿浆液固体积质量比2:1，在带加热、搅拌的容器中保温250℃条件下搅拌酸解100分钟。
2、按原炉渣用量液固体积质量比7:1向酸解渣中加水调浆，在90℃条件下搅拌浸出反应100分钟，浸出浆液用压滤机实施固液分离，得到浸出液和浸出渣。
3、根据浸出液中铝含量添加理论值1.2倍的硫酸钾，在带冷却、搅拌的容器中搅拌反应30分钟，终点温度15℃，反应浆液用压滤机过滤实施固液分离，得到明矾和尾液。
以明矾计铝的回收率有71.4%。
实施例5
本发明所述的从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法的另一实例，本实施例采用的原料为赤泥炼铁炉渣，包括如下步骤：
1、将赤泥炼铁炉渣和工业浓硫酸调制矿浆液固体积质量比1.2:1，在带加热、搅拌的容器中自热保温条件下搅拌酸解60分钟。
2、按原炉渣用量液固体积质量比5:1向酸解渣中加水调浆，在95℃条件下搅拌浸出反应60分钟，浸出浆液用压滤机实施固液分离，得到浸出液和浸出渣。
3、根据浸出液中铝含量添加理论值1倍的硫酸钾，在带冷却、搅拌的容器中搅拌反应60分钟，终点温度5℃，反应浆液用压滤机过滤实施固液分离，得到明矾和尾液。
以明矾计铝的回收率有79.8%。

Claims (1)

1.一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铝的方法，包括浸出：按液固体积质量比为2~7:1向酸解渣中加水调浆，在60~100℃条件下搅拌浸出反应20~120分钟，过滤，得到浸出液和浸出渣，制备明矾：根据浸出液中铝含量添加理论值1~1.2倍的硫酸钾，反应20~120分钟，终点温度5~25℃，过滤，得到明矾和尾液，其特征在于：所用原料为赤泥或赤泥炼铁炉渣，赤泥质量百分数成分为：Fe23.56%、Al2O314.31%、SiO29.25%、TiO26.41%、CaO19.26%、Na2O3.77%；赤泥炼铁炉渣质量百分数成分成分为：Fe1.73%、Al2O326.92%、SiO225.05%、TiO26.96%、CaO27.20%、Na2O5.56%，还包括如下步骤：
酸解：按液固体积质量比为0.6~2.0:1将原料赤泥或赤泥炼铁炉渣和工业浓硫酸调制矿浆，在自热或者保温150~250℃条件下搅拌酸解20~120分钟，得到酸解渣。
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