CN115521083A - 一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，包括以下步骤：S1、预处理，将赤泥与水泥生产中产生的尾气进行混合活化处理；S2、将赤泥与尾气混合活化处理后的反应物通过电磁分离器与重选器进行分离处理，并将反应物分离为金属固体、非金属固体和净化水；S3、对金属固体和非金属固体混合后进行热解反应；S4、将热解反应后的反应物进行电磁分离，并分离为碳酸盐固体粉末与非碳酸盐固体粉末；S5、将非碳酸盐固体粉末进行石化处理；S6、石化处理后进行粉碎，制成水泥熟料。本发明具有能充分处理赤泥，并将赤泥用于水泥厂二氧化碳的处理，实现以废治废，节约资源，降低处理成本的优点。

Description

一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法
技术领域
本发明涉及煤气化灰渣处理技术领域，尤其涉及一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法。
背景技术
赤泥是铝工业提取氧化铝时排除的污染性废渣。一般平均每生产1吨氧化铝，附带生产1.0～2.0吨的赤泥。我国是氧化铝生产大国约占世界总产量的30％。
目前我国赤泥综合利用不足4.0％，累计堆存量多达2亿吨。随着我国氧化铝产量的增长和铝土矿产品的逐渐降低，赤泥的年产量还将不断增加，但是赤泥的大量堆存，既占用土地、浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。鉴于此，国内外多家研究机构都在积极地开展对赤泥综合利用的研发，并且也取得了一些成果，但至今却无一项成果能真正地实现大规模的产业化应用，更没有哪些成果对赤泥的利用超过30％。其中的一个主要原因就是赤泥的含碱量太高。现有技术中有3种处理赤泥的方法，分别为拜尔法、烧结法和烧结-拜尔联合法，三种处理方法都是向赤泥中添加碱，因此在赤泥处理过程中产生的Na2O含量(质量分数)高达9～11％，属高危污染物。所以高碱量是赤泥开发利用的瓶颈。
另一方面，在水泥厂的生产的过程中会产生各种各样的废物，例如二氧化碳等，二氧化碳外排到大气中则会严重加剧温室效应，因此国家对水泥厂二氧化碳的排放有着严格的要求，现有的水泥厂需要投入大量的成本来处理产生的二氧化碳，使得满足排放标准。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，具有能充分处理赤泥，并将赤泥用于水泥厂二氧化碳的处理，实现以废治废，节约资源，降低处理成本的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，包括以下步骤：
S1、预处理，将赤泥与水泥生产中产生的尾气进行混合活化处理；
S2、将赤泥与尾气混合活化处理后的反应物通过电磁分离器与重选器进行分离处理，并将反应物分离为金属固体、非金属固体和净化水；
S3、对金属固体和非金属固体混合后进行热解反应；
S4、将热解反应后的反应物进行电磁分离，并分离为碳酸盐固体粉末与非碳酸盐固体粉末；
S5、将非碳酸盐固体粉末进行石化处理；
S6、石化处理后进行粉碎，制成水泥熟料。
所述热解反应的温度为300-1000摄氏度，反应时间为1.5-3小时。
所述石化处理采用粘结剂使得非碳酸盐固体粉末在不加热的条件下自然凝结成矿石体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将赤泥用于水泥厂的废气二氧化碳处理，实现以废治废，将废弃的赤泥制成水泥熟料，节约资源，降低处理成本；另一方面，水泥厂需要煅烧原矿用于制备水泥熟料，在原矿的煅烧过程中会产生大量的二氧化碳，因此会增加处理二氧化碳的处理成本，将赤泥用于水泥熟料生产中能够大大减少原矿的煅烧，使得水泥厂原有二氧化碳的排放量减少50％-80％，剩余的二氧化碳又用于赤泥生产水泥熟料，进而实现水泥生产零碳排放；同时由于赤泥中含有大量的三氧化二铝、氧化钙、二氧化硅和氧化铁等，制备出来的水泥熟料能将水泥质量与强度提高数倍甚至数十倍。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例：一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，包括以下步骤：
S1、预处理，将赤泥与水泥生产中产生的尾气进行混合活化处理；
S2、将赤泥与尾气混合活化处理后的反应物通过电磁分离器与重选器进行分离处理，并将反应物分离为金属固体、非金属固体和净化水；
S3、对金属固体和非金属固体混合后进行热解反应；
S4、将热解反应后的反应物进行电磁分离，并分离为碳酸盐固体粉末与非碳酸盐固体粉末；碳酸盐固体粉末主要为碳酸钠和碳酸钾；
S5、将非碳酸盐固体粉末进行石化处理；非碳酸盐固体粉末中含有铝离子、硅离子、铁离子、钙离子等；
S6、石化处理后进行粉碎，制成水泥熟料。
所述热解反应的温度为300-1000摄氏度，反应时间为1.5-3小时。
所述石化处理采用粘结剂使得非碳酸盐固体粉末在不加热的条件下自然凝结成矿石体。
所述述粘合剂，包括天然粘合剂和合成粘合剂，其中天然粘合剂取自于自然界中的物质。包括淀粉、蛋白质、糊精、动物胶、虫胶、皮胶、松香等生物粘合剂；也包括沥青等矿物粘合剂；合成粘合剂指人工合成的物质，包括水玻璃等无机粘合剂，以及合成树脂、合成橡胶等有机粘合剂。
将赤泥用于水泥厂的废气二氧化碳处理，实现以废治废，将废弃的赤泥制成水泥熟料，节约资源，降低处理成本；另一方面，水泥厂需要煅烧原矿用于制备水泥熟料，在原矿的煅烧过程中会产生大量的二氧化碳，因此会增加处理二氧化碳的处理成本，将赤泥用于水泥熟料生产能够大大减少原矿的煅烧，使得水泥厂原有二氧化碳的排放量减少50％-80％，而且剩余的二氧化碳又能用于赤泥生产水泥熟料，进而实现水泥生产零碳排放，而且通过赤泥制成水泥熟料与原矿煅烧的结合也能保证水泥熟料的产量；同时由于赤泥中含有大量的三氧化二铝、氧化钙、二氧化硅和氧化铁等，制备出来的水泥熟料能将水泥质量与强度提高数倍甚至数十倍。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、预处理，将赤泥与水泥生产中产生的尾气进行混合活化处理；
S2、将赤泥与尾气混合活化处理后的反应物通过电磁分离器与重选器进行分离处理，并将反应物分离为金属固体、非金属固体和净化水；
S3、对金属固体和非金属固体混合后进行热解反应；
S4、将热解反应后的反应物进行电磁分离，并分离为碳酸盐固体粉末与非碳酸盐固体粉末；
S5、将非碳酸盐固体粉末进行石化处理；
S6、石化处理后进行粉碎，制成水泥熟料。
2.根据权利要求1所述的一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，其特征在于：所述热解反应的温度为300-1000摄氏度，反应时间为1.5-3小时。
3.根据权利要求1所述的一种将赤泥用于水泥生产零碳排放的方法，其特征在于：所述石化处理采用粘结剂使得非碳酸盐固体粉末在不加热的条件下自然凝结成矿石体。
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