CN107162029B - 赤泥综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种赤泥综合利用方法,包括以下步骤:a将赤泥干燥并粉碎,然后与盐酸混合均匀,常压下煮沸反应1‑3小时,过滤得滤液一和滤渣一;b向滤液一中加入氢氧化钙溶液,调节至中性,然后过滤,获得氢氧化铝粗渣和滤液二,滤液二经浓缩结晶先后生成氯化钠和氯化钙;c将滤渣一用水洗涤至中性,然后加入氢氧化钠溶液,在常压下,煮沸反应2‑8小时,反应完成后过滤分离,得到滤液三和滤渣二;d向滤液三中再加入氢氧化钠溶液,调节至混合液中氧化钠与二氧化硅的摩尔比为1‑3,随后将混合液转入结晶池,静置得到九水偏硅酸钠。本发明利用酸、碱处理赤泥生产氢氧化铝粗品、氯化钠、氯化钙以及九水偏硅酸钠多种产品,成本低、能耗少。

Description

赤泥综合利用方法
技术领域
本发明涉及一种赤泥综合利用新方法,属于废渣综合利用领域。
背景技术
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的废渣,据统计全世界每年产生的赤泥约7000万吨,我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥不能充分有效的利用,只能依靠大面积的堆场堆放,占用了大量土地,也对环境造成了严重的污染。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响,所以最大限度的减少赤泥的产量和危害,实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。
赤泥矿物成分复杂,主要为文石和方解石,含量为60%~65%,其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿,含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱,其矿物成分复杂。
目前我国对赤泥的综合利用主要有以下几种方法:一是将赤泥作为原料,整体加以利用;如生产水泥、砖,应用于筑坝及路基等。二是提取赤泥中的有用组分,回收有价金属;如铁、钪、钛、硅等。三是赤泥在环境保护领域的应用;如治理废水、废弃、修复土壤。四是作为碱性复合肥料应用于酸性土壤。五是作为化工填充剂、稳定剂等利用。但毕竟所用量不高,大量的赤泥还是没有得到有效处理。
发明内容
基于上述技术问题,本发明提供一种赤泥综合利用新方法。
本发明所采用的技术解决方案是:
一种赤泥综合利用新方法,包括以下步骤:
a将赤泥干燥并粉碎,然后与盐酸混合均匀,常压下煮沸反应1-3小时,过滤得滤液一和滤渣一;
b向滤液一中加入氢氧化钙溶液,调节至中性,然后过滤,获得氢氧化铝粗渣和滤液二,滤液二经浓缩结晶先后生成氯化钠和氯化钙;
c将滤渣一用水洗涤至中性,然后加入氢氧化钠溶液,在常压下,煮沸反应2-8小时,或在0.2-0.8MPa下,煮沸反应0.5-2小时,反应完成后过滤分离,得到滤液三和滤渣二;
d在不断搅拌的情况下向滤液三中再加入氢氧化钠溶液,调节至混合液中氧化钠与二氧化硅的摩尔比为1-3,随后将混合液转入结晶池,静置得到九水偏硅酸钠。
优选的,步骤a中:所述赤泥粉碎至120目-180目;所述盐酸的质量百分比浓度为2%-30%,赤泥与盐酸的质量比为1∶2-1∶10。
优选的,步骤b中:所述氢氧化钙的质量百分比浓度为2%-20%。
优选的,所述氢氧化钠的质量百分比浓度为30%。
优选的,步骤c中:氢氧化钠溶液按氢氧化钠与二氧化硅的摩尔比为3的比例添加。
优选的,所述滤渣二返回步骤a中重复利用。
优选的,步骤d中还包括对滤液三进行分析获得精确模数的步骤。
本发明的有益技术效果是:
本发明是在低温下利用酸、碱处理赤泥生产氢氧化铝粗品、氯化钠、氯化钙以及九水偏硅酸钠多种产品,分解赤泥,几乎没有残渣剩余,工艺成本低、能耗少,无废气、废水、废渣产生,是一种低成本、高效益的综合利用赤泥的方法,便于实现规模化、产业化。本发明还有效解决了赤泥堆积对土地的占用,以及对环境产生的污染等危害。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
取干燥粉碎至180目的赤泥50g放入三口烧瓶中,加入200ml 1:1HCl(1体积浓盐酸与1体积水混合所得到的盐酸,浓度约为6mol/L),在不断搅拌下,加热至沸腾,冷凝回流反应2h,然后过滤分离,得到滤液一和滤渣一。分离后的滤液一,在不断搅拌条件下加入质量百分比浓度为10%的氢氧化钙溶液,调节至中性,然后过滤分离并洗涤,得到氢氧化铝粗渣38.5g和滤液二。氢氧化铝粗渣可作为原料用于氧化铝厂生产氧化铝。滤液二经浓缩分离,先结晶出纯度较高的氯化钠7g,继续浓缩制得氯化钙32g。氯化钙可做融雪剂使用。
将滤渣一用水洗涤至中性,然后加入20ml质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液,搅拌加热至沸腾,冷凝回流反应4h,趁热过滤,得到滤液三和滤渣二。将滤液三加热浓缩至10-15ml,在不断搅拌下,再缓慢加入12ml质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液,停止加热,继续搅拌40min,停止搅拌,转入结晶池静置,得九水偏硅酸钠。滤渣二可返回酸处理,进行再一步反应。
实施例2
在陶瓷反应釜中,加入6m3 1:2HCl(1体积浓盐酸与2体积水混合所得到的盐酸,浓度约为4mol/L),在不断搅拌下,缓缓加入粉碎至120目的干燥赤泥1t,加热至沸腾,冷凝回流3h,分离固液得到酸处理后的固体滤渣和滤液。
分离后的滤液,持续搅拌条件下不断地加入石灰乳,调节溶液至中性。分离洗涤,得到氢氧化铝粗渣,送氧化铝厂作为原料制取氧化铝。滤液经多级浓缩分离,根据结晶先后分别制取氯化钠和氯化钙做融雪剂使用。
酸处理后的固体滤渣,分离洗涤至中性,加入0.25t质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液,在滚筒反应釜中,加热至0.4MPa下,反应0.5小时,利用滚筒反应釜的压力,将物料打入缓冲罐,滤液经分析获得精确模数,在缓冲罐中不断搅拌的情况下再加入质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液调节至需要的模数(1-3),也就是说调节溶液中钠与硅的摩尔比为1-3,然后在离心机中过滤,滤液放入结晶池,静置得九水偏硅酸钠;滤渣可返回滚筒反应釜,进一步反应。

Claims (3)

1.一种赤泥综合利用方法,其特征在于包括以下步骤:
a将赤泥干燥并粉碎,然后与盐酸混合均匀,常压下煮沸反应1-3小时,过滤得滤液一和滤渣一;
b向滤液一中加入氢氧化钙溶液,调节至中性,然后过滤,获得氢氧化铝粗渣和滤液二,滤液二经浓缩结晶先后生成氯化钠和氯化钙;
c将滤渣一用水洗涤至中性,然后加入氢氧化钠溶液,在常压下,煮沸反应2-8小时,或在0.2-0.8MPa下,煮沸反应0.5-2小时,反应完成后过滤分离,得到滤液三和滤渣二;
d在不断搅拌的情况下向滤液三中再加入氢氧化钠溶液,调节至混合液中钠与硅的摩尔比为1-3,随后将混合液转入结晶池,静置得到九水偏硅酸钠;
步骤b中:所述氢氧化钙的质量百分比浓度为2%-20%;
步骤c中:氢氧化钠溶液按氧化钠与二氧化硅的摩尔比为3的比例添加;
所述滤渣二返回步骤a中重复利用。
2.根据权利要求1所述的一种赤泥综合利用方法,其特征在于,步骤a中:所述赤泥粉碎至120目-180目;所述盐酸的质量百分比浓度为2%-30%,赤泥与盐酸的质量比为1∶2-1∶10。
3.根据权利要求1所述的一种赤泥综合利用方法,其特征在于:所述氢氧化钠的质量百分比浓度为30%。
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