CN114804673A - 一种赤泥的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种赤泥的综合利用方法，涉及赤泥资源利用技术领域。本发明是利用工业废硫酸对赤泥高效脱碱，然后将脱碱的副产物硫酸钠返回拜耳法氧化铝生产的溶出工序，在高温条件下与石灰按一定的比例进行充分反应，形成了硫酸钙及氢氧化钠两种产物。同时本发明将脱碱后的赤泥用于复垦或建材生产，从而实现赤泥资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明属于赤泥资源利用技术领域，具体涉及一种赤泥的综合利用方法。
背景技术
目前，氧化铝生产过程中会产生大量的工业废弃物-赤泥，目前赤泥往往是采用干法堆存，但随着氧化铝产业持续发展，赤泥堆存量逐渐攀升，对周边生态产生的影响越来越大。开发赤泥综合利用技术是氧化铝生产企业共同面临的难题。
目前赤泥规模化利用的领域主要包括制备建筑材料、赤泥土壤化等，主要技术瓶颈是赤泥含碱量高，直接影响了赤泥的资源化利用。
在中国专利CN201410647045.8公开了一种利用净化乙炔气产生的工业废硫酸和赤泥生产聚合硫酸铝铁溶液的方法。该方法是向赤泥中加水使之浆化，浆化赤泥与废硫酸按照重量比2-5:1混合，搅拌混合反应1-4小时，得反应后混合物，静置浸出6-12小时，得浸出液，过滤，得过滤液，用磷酸二异辛酯提取过滤液中稀有金属杂质，用萃取剂萃取溶液中的有机质杂质，将萃余液碱化聚合，得到聚合硫酸铝铁质量含量(以氧化铝铁计)≥8％的聚合硫酸铝铁溶液。本发明解决废硫酸中和处理排放或直接排放、赤泥陆地堆存带来的已有和潜在环保问题，用废硫酸和赤泥生产出可以净化污水的聚合硫酸铝铁产品，从而减少了废硫酸和赤泥对环境的污染；工艺简单、易操作，降低了废物处理成本；制备的聚合硫酸铝铁产品作为作絮凝剂时，沉降时间快，絮体大、金属残留少，污水净化效果好。
在中国专利CN201510873275.0公开了一种利用工业废硫酸和赤泥生产聚硅酸硫酸铝钙铁絮凝剂的方法，该专利将工业过程中高浓度废硫酸与拜耳法生产氧化铝产生的废渣赤泥混合，利用拜耳法生产过程中强碱对铝矿石中Si-Al键的开键作用和对铝矿石的改性作用，直接用高浓度强酸浸取铝矿石残渣赤泥中的硅、铝、铁和钙，制成聚硅酸硫酸铝钙铁絮凝剂。与利用粉煤灰制取聚硅酸硫酸铝铁相比省去了加入碱金属助溶剂高温熔融粉煤灰的过程和碱浸提取粉煤灰中硅元素的过程；利用工业废硫酸取代硫酸和盐酸，具有明显的原料优势和环保价值，不但制备方法简单，成本低，而且制备得的产品是聚硅酸硫酸铝钙铁溶液，当用作絮凝剂时，具有絮体大、沉降速率快等优势，并经反复测试，均取得了良好的效果。
在中国专利CN202010028156.6公开了一种拜耳赤泥综合利用的方法，该方法首先将拜耳赤泥与浓硫酸混合，低温条件下完全盐化，获得硫酸盐化赤泥；然后，将制备获得的硫酸盐化赤泥在600-900℃下焙烧，将焙烧产物进行水浸，进而固液分离，获得富钠低铁浸出液和高铁的赤泥氧化熟料；最后向浸出液中加入纯碱，固液分离，蒸发结晶过滤液，得到硫酸钠晶体；而高铁的赤泥氧化熟料可用来提取铝。该方法既可以制备高纯的硫酸钠，也可以提取铝；既变废为宝，又消除了直接堆积赤泥的危害。
经研发发现，现有赤泥资源化利用的方法均存在成本高以及工业操作难度大的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种成本低且操作难度低的赤泥综合利用方法。具体方法如下：
首先，将赤泥桨化后与废硫酸进行脱碱反应，然后压滤得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
其次，将得到的赤泥滤饼用于复垦或生产建材；
最后，将得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在140-260℃条件下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠。
优选的，本发明是将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸进行反应，所述反应温度为常温。
优选的，本发明是将少量的土壤加入到赤泥滤饼中，再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦。
进一步优选的，本发明所述赤泥滤饼与土壤的质量比为1～10：1。
优选的，本发明所述建材包括但不限于水泥。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明是利用工业废硫酸高效对赤泥高效脱碱，然后将脱碱的副产物硫酸钠返回拜耳法氧化铝生产的溶出工序，在高温条件下与石灰按一定的比例进行充分反应，形成了硫酸钙及氢氧化钠两种产物。同时脱碱后的赤泥用于复垦或或建材生产，实现了赤泥的资源综合利用。
附图说明
图1为本发明所述赤泥酸浸液的综合利用方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种赤泥的资源化利用方法，具体包括以下步骤:
首先，将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸在常温下进行反应，然后再压滤脱碱得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
其次，将得到的赤泥滤饼用于复垦或生产水泥等建材；具体是将少量的土壤加入到赤泥滤饼中，其中赤泥滤饼与土壤的质量比为1：1，然后再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦；
最后，将得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在260℃高温条件下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠，同时控制硫酸钠溶液在生产系统中的浓度，以避免对氢氧化钠的品质影响。
实施例2
一种赤泥的资源化利用方法，具体包括以下步骤:
首先，将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸在常温下进行反应，然后再压滤脱碱得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
其次，将得到的赤泥滤饼用于复垦或生产水泥等建材；具体是将少量的土壤加入到赤泥滤饼中，其中赤泥滤饼与土壤的质量比为2：1，然后再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦；
最后，将得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在140℃条件下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠，同时控制硫酸钠溶液在生产系统中的浓度，以避免对氢氧化钠的品质影响。
实施例3
一种赤泥的资源化利用方法，具体包括以下步骤:
首先，将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸在常温下进行反应，然后再压滤脱碱得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
其次，将得到的赤泥滤饼用于复垦或生产水泥等建材；具体是将少量的土壤加入到赤泥滤饼中，其中赤泥滤饼与土壤的质量比为3：1，然后再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦；
最后，将得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在200℃下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠，同时控制硫酸钠溶液在生产系统中的浓度，以避免对氢氧化钠的品质影响。
实施例4
一种赤泥的资源化利用方法，具体包括以下步骤:
首先，将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸在常温下进行反应，然后再压滤脱碱得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
其次，将得到的赤泥滤饼用于复垦或生产水泥等建材；具体是将少量的土壤加入到赤泥滤饼中，其中赤泥滤饼与土壤的质量比为10：1，然后再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦；
最后，将得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在150℃条件下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠，同时控制硫酸钠溶液在生产系统中的浓度，以避免对氢氧化钠的品质影响。
需要说明的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例，显然本发明不仅仅限于以上实施例，还可以有其他变形。本领域的技术人员从本发明公开内容直接导出或间接引申的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种赤泥的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将赤泥桨化后与废硫酸进行脱碱反应，然后压滤得到碱含量低于1％的赤泥滤饼和硫酸钠溶液；
(2)将步骤(1)得到的赤泥滤饼用于复垦或生产建材；
(3)将步骤(1)得到的硫酸钠溶液返回拜耳法氧化铝生产系统，在140-260℃高温条件下与石灰进行充分反应，生成硫酸钙及氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述赤泥的综合利用方法，其特征在于，步骤(1)是将赤泥打浆处理，然后加入工业废硫酸进行反应，所述反应温度为常温。
3.根据权利要求1所述赤泥的综合利用方法，其特征在于，步骤(2)是将少量的土壤加入到赤泥滤饼加入到土壤中，并再加入肥料和/或菌剂进行混合复垦。
4.根据权利要求3所述赤泥的综合利用方法，其特征在于，所述赤泥滤饼与土壤的质量比为1～10：1。
5.根据权利要求1所述赤泥的综合利用方法，其特征在于，步骤(3)所述建材包括但不限于水泥。
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| CN115159953A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-11 | 齐鲁工业大学 | 一种赤泥脱碱联产赤泥基建筑材料的方法及系统 |
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