CN108585005A - 一种拜耳法赤泥的脱碱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拜耳法赤泥的脱碱方法，具体涉及一种采用拜耳法生产氧化铝过程中赤泥的处理方法，属于氧化铝生产技术领域，具体的脱碱方为，先对赤泥进行磨制，使赤泥的表面更新，然后再对经过表面更新处理的赤泥与石灰乳混合后进行脱碱反应，经过脱碱反应后的赤泥浆液进行洗涤、液固分离，可以获得含碱的溶液，返回氧化铝生产流程，分离后低碱含量的赤泥送赤泥大坝堆存，本发明工艺简单，能够有效提高反应的比表面积，减少了反应过程中的传质难度，从而提高了脱碱效果。

Description

一种拜耳法赤泥的脱碱方法

技术领域

本发明涉及一种拜耳法赤泥的脱碱方法，具体涉及一种采用拜耳法生产氧化铝过程中赤泥的处理方法，属于氧化铝生产技术领域。

背景技术

目前世界上氧化铝生产的工艺绝大部分采用碱法工艺，包括烧结法、拜耳法，以及由此两种工艺组合的混联法生产工艺。单纯的烧结法工艺由于能耗高、工艺流程长、成本高，其产品所占市场份额很少。拜耳法工艺所采用的原料为铝土矿，铝土矿中所含有的二氧化硅，大部分为活性二氧化硅，这部分二氧化硅在氧化铝生产工艺中转化为钠硅渣，进入赤泥，造成氧化铝和氧化钠的损失。赤泥中的氧化钠不仅造成碱损失，增加生产成本，且是造成赤泥综合利用困难、污染环境的主要因素。

为回收赤泥中的碱，降低消耗和生产成本，我国氧化铝行业的科技工作者进行了大量的卓有成效的研究工作。已经投入工业应用的方法主要是烧结法，以及烧结法和拜耳法不同组合方式的联合法工艺，但是能耗高、流程长、成本高的问题难以从根本上消除。

公告号为CN1594093A，公布了“一种拜耳法常压脱碱方法”，将拜耳法工艺过程产生的赤泥进行洗涤、过滤，在过滤出的赤泥滤饼与石灰乳混合进行脱碱反应，反应料浆烘干之后外排。拜耳法赤泥N/S可降到0.10以下。

公告号为CN106006688B，公布了“一种钙化-碳化一步法处理拜耳法赤泥的方法”，其主要通过钙化转型、碳化转型、提取氢氧化铝三个主要步骤来实现，该工艺的特点是可以在回收碱的同时回收赤泥中的氧化铝。此外，在赤泥的无害化处理以及工业化利用方面也形成了众多的发明专利。

公开号为107840625A，公开了一种赤泥透水混凝土及其制备方法，用赤泥制备粉球部分替代透水混凝土骨料；专利号为CN201711286585.8，公开了一种基于赤泥的烟气干法脱硫脱硝的方法，将赤泥粉与其它金属氧化物、强氧化剂混合制备了一种高效脱硫脱硝剂，用于烟气脱硫脱硝；专利号为CN201711267650.2，公开了一种用于采空区填充的赤泥基材料，将赤泥与水泥、矿粉、脱硫石膏、外加剂、粉煤灰和外加添加剂按照一定比例混合合成固态混合物后经过搅拌进行采空区的填充；专利号为CN201711264171.5，公开了一种采用赤泥和海水制备的混合脱硫剂及其烟气脱硫的方法；专利号为CN201711229512.5，公开了一种赤泥的生物脱碱方法，将黑曲霉孢子悬浮液接种于培养基并在发酵管中发酵产酸，将清洁的发酵液与赤泥粉进行酸碱中和反应进行脱碱；专利号为CN201711202123.3，“公开了一种利用赤泥制成高性能陶瓷砖的方法；专利号为CN201711186374.7，公开了一种以赤泥为主的腐殖酸硅钙肥及其制备方法；专利号为CN201711146880.3，公开了一种从赤泥中制备铝钪合金的系统；专利号为CN201711135752.9，公开了一种赤泥综合另的处理方法，通过酸化处理，分别有效利用得到的液体和固体。除了上述的几个典型的专利外，还有赤泥用于生产泡沫玻璃、陶粒混合料、纤维水泥制品、发泡保温材料、脱硫脱硝催化剂、轻质混凝土、回收铁、净水剂、轻质保温砌块、增强氧镁赤泥板材、提取钛、聚合氯化铝，等等。

上述专利均为赤泥的综合利用提供了广阔的技术思路和技术发展空间，但是由于成本、能耗、投资等多方面的原因，大规模产业化的很少，尤其是在如何高效、简易脱碱方面，缺乏经济适用的工艺和方法。

发明内容

为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种工艺简单，提高了反应的比表面积，减少了反应过程中的传质难度，从而提高了脱碱效果的拜耳法赤泥的脱碱方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：按照以下步骤进行操作，

步骤1、表面更新，对赤泥进行磨制，使赤泥的表面更新；

步骤2、脱碱反应，对经过表面更新处理的赤泥与石灰乳混合后进行脱碱反应，脱碱反应中控制石灰中有效CaO：赤泥中Na₂O的比为3～6,温度50～105℃，液固比(L/S) 为2～8，碱浓度（以Na₂O计）为0～100g/L，反应时间大于20min；

步骤3、分离，经过脱碱反应后的赤泥浆液进行洗涤、液固分离，可以获得含碱的溶液，返回氧化铝生产流程；分离后低碱含量的赤泥送赤泥大坝堆存。

优选的，所述步骤1中赤泥采用棒磨、球磨的方式进行磨制，同时在进行磨制时可以单独磨制或者与石灰一起磨制。

优选的，所述石灰中采用石灰、石灰乳、电石渣中的一种或几种混合。

优选的，所述步骤2中在调整液固比时，所采用的液体为清水或含碱水。

优选的，所述步骤3中在进行分离时采用沉降洗涤加过滤进行处理。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明工艺简单，操作方便，采用先对赤泥表面进行更新处理，然后再与石灰乳混合后进行脱碱反应，反应完成再通过过沉降洗涤加过滤的方式进行分离处理。先磨制能够有效提高了反应的比表面积，减少了反应过程中的传质难度，从而提高了脱碱效果；并且大大简化了工艺流程，降低了赤泥碱回收的成本，并几乎可以全部回收赤泥中的碱。

附图说明

图1为本发明中实施例一的工艺流程图。

图2为本发明中实施例二的工艺流程图。

图3为本发明中实施例三的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，一种拜耳法赤泥的脱碱方法，按照以下步骤进行操作，

步骤1、表面更新，对干赤泥和石灰分别进行单独干磨，使干赤泥和石灰的表面更新，在磨制时可以采用棒磨、球磨的方式进行磨制；

步骤2、脱碱反应，对经过表面更新处理的赤泥、石灰和清水或含碱水进行混合调配，调配好的料浆哦送入反应釜内进行脱碱反应，同时控制脱碱反应中石灰中有效CaO：赤泥中Na₂O的比为3～6,反应温度为50～105℃，液固比(L/S)为2～8，碱浓度（以Na₂O计）为0～100g/L，反应时间大于20min；

步骤3、分离，经过脱碱反应后的赤泥浆液进行液固分离，分离时采用沉降洗涤加过滤的方式进行处理，可以获得含碱的溶液，返回氧化铝生产流程；分离后低碱含量的赤泥送赤泥大坝堆存。分离时还可以采用分离洗涤为一体的各种洗涤过滤装置，如板框过滤机、加压过滤机、水平带式过滤机、立式压榨过滤机等常规的洗涤、过滤设备。分离过程中形成的中间洗液用于自己的多次反向洗涤过程，最终获得的碱液返回氧化铝生产流程或做它用。

实施例二

如图2所示，采用干赤泥与石灰混合的方式进行干磨，其中石灰可以采用石灰、石灰乳、电石渣中的一种或几种混合。磨制完成后在通过加入清水或含碱水进行料浆的调配，以便于进行脱碱反应。其余与实施例一相同。

实施例三

如图3所示，采用赤泥浆与石灰混合的方式进行湿磨，在磨制过程中加入少量的清水或含碱水，磨制完成后在通过清水或含碱水进行调配适量比例的料浆，以便于进行脱碱反应。

以上三种方式，均能够提高了反应的比表面积，减少了反应过程中的传质难度，从而提高了脱碱效果，并且大大简化了工艺流程，降低了赤泥碱回收的成本，并几乎可以全部回收赤泥中的碱。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (5)

1.一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：按照以下步骤进行操作，

步骤1、表面更新，对赤泥进行磨制，使赤泥的表面更新；

步骤2、脱碱反应，对经过表面更新处理的赤泥与石灰乳混合后进行脱碱反应，脱碱反应中控制石灰中有效CaO：赤泥中Na₂O的比为3～6,温度50～105℃，液固比(L/S) 为2～8，碱浓度（以Na₂O计）为0～100g/L，反应时间大于20min；

步骤3、分离，经过脱碱反应后的赤泥浆液进行洗涤、液固分离，可以获得含碱的溶液，返回氧化铝生产流程；分离后低碱含量的赤泥送赤泥大坝堆存。

2.根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：所述步骤1中赤泥采用棒磨、球磨的方式进行磨制，同时在进行磨制时可以单独磨制或者与与石灰一起磨制。

3.根据权利要求2所述的一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：所述石灰中采用石灰、石灰乳、电石渣中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：所述步骤2中在调整液固比时，所采用的液体为清水或含碱水。

5.根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥的脱碱方法，其特征在于：所述步骤3中在进行分离时采用沉降洗涤加过滤进行处理。