CN1150578A - 赤泥废液膜法回收碱工艺 - Google Patents

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刘作霖
张维润
罗玉长
谭萍
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Abstract

本发明包括赤泥脱钠、精滤及电渗析工序，其特点是在赤泥脱钠工序，首先向赤泥中添加活性氧化钙，浆液中通入蒸汽加热至80-95℃搅拌1-3.5小时，然后用真空过滤机进行液固分离，再由压滤机和芯式精滤机进行精滤，使稀碱液碱浓度提高3-5倍，溶液中的有害离子得以去除，提高了分离效率。分离结果是，得到12％(重量百分比)的含Na2O80克/升的浓碱液和88％含Na2O小于0.5克/升的工业用水，脱钠后的赤泥可用作水泥的原料。

Description

赤泥废液膜法回收碱工艺
本发明涉及采用膜法从低浓度碱溶液中回收碱工艺。
氧化铝生产中排出的工业废渣--赤泥，一般采用湿式排放，这样，每吨湿赤泥中附有3-5米3的低浓度碱溶液，其碱含量(以Na2O计)一般在2-6克/升。这种低浓度碱液随赤泥排放以后，不但造成了氧化铝生产纯碱单耗增加20-35公斤/吨AL2O3，而且会使土壤碱化，甚至污染地表、地下水源。对于上述这种废液，排放量大、浓度低、碱性强，悬浮物高并含有多种元素，回收处理十分困难。目前，国外一部分企业是将这种废液排入深海，大部分企业则是从赤泥堆场表面取回废液重新进入赤泥洗涤流程，以上这些措施均不能根本解决碱耗和污染问题。
本发明的目的是，提出一种回收氧化铝生产低碱浓度赤泥附液中碱的方法，这种方法可以方便有效地回收碱，从而降低了氧化铝生产的碱耗，并消除了废液造成的环境污染。
本发明的赤泥废液膜法回收碱工艺，包括赤泥脱钠、精滤及电渗析工序，其特点是，在上述赤泥脱钠工序，首先向赤泥中添加活性氧化钙，加入量按[CaO]/[Na2O] 3-6控制，(上述比值为添加的活性氧化钙与赤泥中Na2O+K2O的摩尔比)，而后，向反应槽通入蒸汽，压力为2.5-4.0公斤/厘米2，将赤泥浆液加热到80-95℃，搅拌1-3.5小时，然后用真空过滤机进行液固体分离，所述精滤工序是，分离出的溶液降温至40℃以下，再通过介质压滤和芯式精滤，使悬浮物小于3ppm，精滤后的液体送电渗析工序。
在上述赤泥脱钠工序，活性氧化钙的加入量最好按[CaO]/[Na2O]4-5控制，向反应槽通入蒸汽的压力为3.0-3.5公斤/厘米2，赤泥浆液加热到85-90℃，搅拌2-3小时。
本发明的赤泥废液膜法回收碱工艺，由于在电渗析之前，安排了赤泥脱钠和精滤两个预处理工序，使处理后稀碱液碱浓度(以Na2O计)提高3-5倍，溶液中的AL+++、Fe++、SiO3 --、CO3 --、SO4 --等有害于膜分离工艺的阴、阳离子被同步去除，形成了以Na+为主的NaOH稀溶液，精滤工序则有效地去除了溶液中的悬浮颗粒，更有利于膜法分离工艺的正常进行，处理的结果是，得到12％(重量百分比)的NaOH 80克/升的浓碱液和88％的Na2O小于0.5克/升的工业用水，脱钠后的赤泥可作为原料生产硅酸盐水泥。
附图为本发明的具体实施例。现结合附图将本发明的实施例详述如下：
图1为本发明的工艺流程示意图。
图2为本发明的膜法分离工艺示意图。
图1中，赤泥洗涤沉降槽(1)排出的弃赤泥浆液送入脱碱反应槽(2)，而后配入活性氧化钙(3)，加入量为[CaO]/[Na2O]4.0，上述比值为添加的活性氧化钙与赤泥中的Na2O+K2O的摩尔比，活性氧化钙可以为细磨的生石灰或消化的Ca(OH)2，向反应槽(2)直接通入3.0公斤/厘米2蒸汽，将浆液温度提高至90℃，搅拌2小时，而后浆液入过滤机(4)进行液固分离，其滤液送入压滤机(5)，除去固体悬浮颗粒，颗粒含量小于80ppm后，将滤液送入贮槽(6)，必要时可向贮槽淋水以降低滤液温度，而后滤液由(6)送至原液槽(7)，经二级精滤器(8)精滤，送入精制液槽(9)，由(9)送入多级连续式电渗析流程(10)，(11)为极水槽，极水为NaCl水溶液，浓度为5克/升，极水送入流程(10)，脱碱后Na2O小于0.5克/升的淡水送入工业用水贮槽(12)返回氧化铝生产工艺流程，而膜法处理得到的浓缩液入浓缩液槽(13)，浓度为65克/升，送入氧化铝生产流程以补充流程中消耗的NaOH，电渗析浓溶液若未达到规定的浓度，浓溶液进入循环式电渗析器(14)，单独循环浓缩，淡水送贮槽(12)，合格的浓溶液入浓液槽(13)。
图2中，(15)为极水进口，(16)原液进口，(17)下端电极，(18)阳离子交换膜，(19)阴离子交换膜，(20)隔板，(21)第一级第一段，即下端电极至共电极，(22)为共电极，(23)极水出口，(24)极水进口，(25)第二级第二段，(共电极至上端电极)，(26)上端电极，(27)淡(浓)液出口，(28)浓(淡)水出口，(29)极水出口。上述膜法分离工序的技术条件为，料液温度小于40℃，随着溶液浓度提高而温度升高，最高温度控制在60℃以下，电流密度为30mA/cm2，电压0.7伏/对膜。分离结果是，得到12％(重量百分比)的NaOH 80克/升的浓碱液和88％含Na2O小于0.5克/升的工业用水，脱钠后的赤泥作为原料用作硅酸盐水泥的原料。

Claims (2)

1.赤泥废液膜法回收碱工艺，包括赤泥脱钠、精滤及电渗析工序，其特征在于，在上述赤泥脱钠工序，首先向赤泥中添加活性氧化钙，加入量按[CaO]/[Na2O]3-6控制，上述比值为添加的活性氧化钙与赤泥中Na2O+K2O的摩尔比，而后向反应槽通入蒸汽，压力为2.5-4.0公斤/厘米2，将赤泥浆液加热到80-95℃，搅拌1-3.5小时，然后用真空过滤机进行液固分离，所述精滤工序是分离出的溶液降温至40℃以下，通过介质压滤和芯式精滤，精滤后的液体送电渗析工序。
2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，在赤泥脱钠工序，活性氧化钙的加入量按[CaO]/[Na2O]4-5控制，向反应槽通入蒸汽的压力为3.0-3.5公斤/厘米2，赤泥浆液加热到85-90℃，搅拌2-3小时。
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