CN107399888A - 一种铝型材厂污泥中铝的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝型材厂污泥中铝的回收方法，包括污泥破碎、废渣酸解、多次过滤、杂质沉淀和洗涤烘干等步骤，提高了污泥中铝的回收率，回收过程中产生的滤渣可以制备砖块、水泥等用于建材行业，进一步提高污泥的利用率。工艺过程中产生的废水能够满足中水回用或者是经过稍微处理即可排放的标准，具有节能环保的优点。本发明工艺步骤简单，实现了资源循环利用，减少企业运营成本，也解决了铝型材厂污泥乱堆或填埋污染环境的现象，取得了显著的经济、生态效应。

Description

一种铝型材厂污泥中铝的回收方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种铝型材厂污泥中铝的回收方法。
背景技术
现大型铝型材加工厂中，阳极氧化废液中铝离子浓度达到15～20g/L，远超出最佳的控制浓度3～8g/L。现实生产中铝离子浓度的增加会影响氧化膜质量并增加氧化能耗，鉴于此铝型材加工厂家多采用倒槽的方法即倒掉一部分槽液来降低铝离子的浓度。在年产10万吨铝型材，倒出的废液就高达25000吨左右，其中的含铝量有接近550吨，导致了有用物质铝的流失。同时也产生了含高浓度酸的废水，占地较大、污染严重。
鉴于日行严厉的环保压力，现有企业处理的方法有：一是直接将其作为废水进入废水处理中心，这样既增加运营成本，废液中高含量的铝不能回收利用又导致经济、资源的损失；其二是鉴于酸性废液放置、储存的不便及对环境的危害，多数企业采用生石灰将含酸阳极氧化废液进行中和处理继而挤压干燥成为中性的固体，进而掩埋处理。虽固体达到中性，去除了废液酸度对环境的影响，但是治标不治本，导致大量的铝资源流失。同时还是增加了运营成本从而降低了企业的利润，影响其竞争力。采用方法二进行处理的铝型材加工企业居多，特别是集团规模企业。
中国实用新型专利201320875536.9公开了一种煲模废液与阳极氧化废液中和处理进而回收铝离子的方案与系统，由碱性系统、酸性系统、中和系统、气动搅拌系统、压滤和包装系统构成，从而控制条件生成氢氧化铝。同时，也有相关的学者进行离子交换从酸碱废水中提取铝的研究。上述方案虽然能生成氢氧化铝以及氧化铝从而提取一定含量的铝，但是由于废液中杂质复杂，回收的铝中杂质含量高，纯度较低，其产生的经济效益较低。对于采用离子交换技术从酸碱废水中回收铝，从目前研究的结果来看，其传质参数以及动力学、热力学上均处于不利的地位，采用该方法进行回收铝是不经济的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种铝型材厂污泥中铝的回收方法，以解决现有技术中铝型材厂含铝污泥中铝回收制备氢氧化铝的纯度较低，杂质含量高的问题，并可使固体废弃物减量化。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种铝型材厂污泥中铝的回收方法，其中，所述回收方法包括以下步骤：
(1)收集铝型材厂产生的废弃污泥，并进行捣碎至蓬松状废渣；如果有块状硬度较大的固体污泥，可采用破碎机进行破碎。
(2)向所述废渣中加入浓度为1～3mol/L的盐酸进行溶解，所述盐酸的加入量需保证能够浸没所述废渣，然后在常温下浸泡20～40min形成一次混合液；
(3)用压滤机对步骤(2)中形成的一次混合液进行过滤，所述一次混合液过滤后分离成一次滤渣和一次滤液，取其一次滤液加入浓度为25～35％的双氧水静置氧化2～5min形成二次混合液，其中，每千克污泥的双氧水用量为50～120ml；
(4)用0.5mol/L的氨水加入上述二次混合液，并均匀搅拌将混合液的pH值调至4.0，即形成三次混合液；
(5)用压滤机对步骤(4)中形成的三次混合液进行过滤，所述三次混合液过滤后分离成二次滤渣和二次滤液，将过滤后的二次滤液通入3mol/L的氨水，搅拌调节使其pH为8.0～8.2，然后静置陈化20～40min形成四次混合液；
(6)用压滤机对步骤(5)中形成的四次混合液进行过滤，所述四次混合液过滤后分离成滤饼和三次滤液，取其滤饼进行反复的洗涤过滤后置于100～110℃的烘箱中干燥得到目标产品氢氧化铝；
(7)向步骤(6)中形成的三次滤液中通入足量CO2，经压滤、烘干后得到附带产品碳酸钙，最终的滤液经过净化装置处理后得到中水回收利用。上述步骤(5)、(6)的滤液基本能够满足中水回用的标准。
作为优选，对所述步骤(3)中形成的一次滤渣直接作填埋处理。
作为优选，对所述步骤(5)中形成的二次滤渣进行回收利用。
作为优选，所述盐酸为工业用盐酸，所述双氧水为工业用双氧水，所述氨水为工业用氨水。
作为优选，所述步骤(3)中双氧水的浓度为30％，每千克污泥的双氧水用量为100ml。
作为优选，所述步骤(6)中烘箱的干燥温度设置为106℃。
作为优选，所述步骤(1)收集的废弃污泥的含水量在60～70％。
作为优选，所述步骤(5)中的静置陈化时间为30min。
作为优选，所述步骤(2)中的浸泡时间为30min，所述步骤(2)中加入盐酸的浓度为3mol/L。
作为优选，所述压滤机为板框式压滤机。
相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：本发明公开的从铝型材厂的污泥中回收铝的方法提高了污泥中铝的回收率，回收过程中产生的滤渣可以制备砖块、水泥等建材产品，进一步提高污泥的利用率。工艺过程中产生的废水能够满足中水回用，或者经过稍微处理即可排放，具有节能环保的优点。本发明工艺步骤简单，实现了资源循环利用，减少企业运营成本，也解决了铝型材厂污泥乱堆或填埋污染环境的问题，取得了显著的经济、环保效益。
附图说明
图1为本发明公开的铝型材厂污泥中铝回收方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
参考图1，本实施例公开了一种铝型材厂污泥中铝的回收方法，所述回收方法包括以下步骤：
(1)收集铝型材厂产生的含水量在60～70％的废弃污泥，并进行捣碎至蓬松状废渣；如果有块状硬度较大的固体污泥，可采用破碎机进行破碎；
(2)向所述废渣中加入浓度为3mol/L的盐酸进行溶解，所述盐酸的加入量需保证能够浸没所述废渣，然后在常温下浸泡30min形成一次混合液；
(3)用板框式压滤机对步骤(2)中形成的一次混合液进行过滤，所述一次混合液过滤后分离成一次滤渣和一次滤液，取其一次滤液加入浓度为30％的双氧水静置氧化2min形成二次混合液，以期达到将一次滤液中的Fe2+氧化成Fe3+，其中，每千克污泥的双氧水用量为100ml；
(4)用0.5mol/L的氨水加入上述二次混合液，并均匀搅拌将混合液的pH值调至4.0，即形成三次混合液；
(5)用板框式压滤机对步骤(4)中形成的三次混合液进行过滤，从而将氧化后的混合液中的Fe杂质通过在pH＝4的体系氛围下沉淀去除，进一步提高了成品的纯度；所述三次混合液过滤后分离成二次滤渣和二次滤液，将过滤后的二次滤液通入3mol/L的氨水，搅拌调节使其pH为8.0～8.2，然后静置陈化30min形成四次混合液；
(6)用压滤机对步骤(5)中形成的四次混合液进行过滤，所述四次混合液过滤后分离成滤饼和三次滤液，取其滤饼进行反复的洗涤过滤后置于106℃的烘箱中干燥得到目标产品氢氧化铝；上述反复的洗涤的次数需大于或等于2次；
(7)向步骤(6)中形成的三次滤液中通入足量CO2，经压滤、烘干后得到附带产品碳酸钙，最终的滤液经过净化装置处理后得到中水回收利用。上述步骤(5)、(6)的滤液基本能够满足中水回用的标准。其中，所述盐酸为工业用盐酸，所述双氧水为工业用双氧水，所述氨水为工业用氨水。作为优选，对所述步骤(3)中形成的一次滤渣直接作填埋处理。作为优选，对所述步骤(5)中形成的二次滤渣重金属含量甚微，可进行回收利用。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种铝型材厂污泥中铝的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括以下步骤：
(1)污泥破碎：收集铝型材厂产生的废弃污泥，并进行捣碎至蓬松状废渣；
(2)废渣溶解：向所述废渣中加入浓度为1～3mol/L的盐酸进行溶解，所述盐酸的加入量需保证能够浸没所述废渣，然后在常温下浸泡20～40min形成一次混合液；
(3)一次过滤：用压滤机对步骤(2)中形成的一次混合液进行过滤，所述一次混合液过滤后分离成一次滤渣和一次滤液，取其一次滤液加入浓度为25～35％的双氧水静置氧化2～5min形成二次混合液，其中，每千克污泥的双氧水用量为50～120ml；
(4)杂质沉淀：用0.5mol/L的氨水加入上述二次混合液，并均匀搅拌将混合液的pH值调至4.0，即形成三次混合液；
(5)二次过滤：用压滤机对步骤(4)中形成的三次混合液进行过滤，所述三次混合液过滤后分离成二次滤渣和二次滤液，将过滤后的二次滤液通入3mol/L的氨水，搅拌调节使其pH为8.0～8.2，然后静置陈化20～40min形成四次混合液；
(6)洗涤烘干：用压滤机对步骤(5)中形成的四次混合液进行过滤，所述四次混合液过滤后分离成滤饼和三次滤液，取其滤饼进行反复的洗涤过滤后置于100～110℃的烘箱中干燥得到目标产品氢氧化铝；
(7)压滤净化：向步骤(6)中形成的三次滤液中通入足量CO2，经压滤、烘干后得到附带产品碳酸钙，最终的滤液经过净化装置处理后得到中水回收利用。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，对所述步骤(3)中形成的一次滤渣直接作填埋处理。
3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，对所述步骤(5)中形成的二次滤渣进行回收利用。
4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述盐酸为工业用盐酸，所述双氧水为工业用双氧水，所述氨水为工业用氨水。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)中双氧水的浓度为30％，每千克污泥的双氧水用量为100ml。
6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤(6)中烘箱的干燥温度设置为106℃。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)收集的废弃污泥的含水量在60～70％。
8.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤(5)中的静置陈化时间为30min。
9.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤(2)中的浸泡时间为30min，所述步骤(2)中加入盐酸的浓度为3mol/L。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的回收方法，其特征在于，所述压滤机为板框式压滤机。
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