CN1557713A - 利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，它是将铝型材厂的工业污泥脱水烘干，得到干污泥，将干污泥经过煅烧，煅烧熟料冷却。本发明采用铝型材厂工业污泥为原料，具有原料和技术的创新，属于固体废弃物的综合利用和变废为宝的项目，因此具有重大的环保意义。工业污泥的主要成分是γ－AlOOH、Al(OH)3和具有无定形体结构的固体物质，其粒子超细，部分是晶体，部分是无定形体，表面积大，活性高的特点，α－Al2O3得率高，结构稳定。本发明流程简单、成本低、适于工业上应用。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法。
(二)背景技术：
铝型材厂工业污泥是铝型材表面去污、碱洗、酸洗和阳极氧化等过程产生的大量废液，其是乳白色的胶体溶液，粒子超细而高度分散。这种废液一旦排放，必然严重污染环境和江河水域，破坏生态。因此废液排放之前，必须将处理过程产生的大量污泥去除。工厂采用沉淀和过滤方法，滤掉固体污泥，余下澄清的滤液排放。这种固体污泥主要成分是γ-AlOOH、Al(OH)3和具有无定形体结构的固体物质。污泥含水量高达70-80％，这种污泥数量很大，一个大型铝型材厂，每年可回收几千吨，甚至几千吨以上。国内大型铝型材企业有几十家，中小型企业有一百多家，每年产生工业污泥数量很大。严重影响铝型材厂废液的综合治理和正常生产，严重造成铝型材厂的二次污染。因此污泥的综合利用事关重大，具有重要的环保意义。但至今尚未有利用铝型厂工业污泥制备氧化铝的报道。
(三)发明内容：
本发明解决了现有技术无法利用铝型厂工业污泥制备氧化铝的缺陷，提供一种工艺简单，氧化铝产品得率高、稳定性好的利用铝型厂工业污泥制备氧化铝的方法。
本发明的技术方案如下：将铝型材厂的工业污泥脱水烘干或晒干，得到干污泥，将干污泥经过煅烧，煅烧熟料冷却后破碎分级，即得到制备的氧化铝。
本发明与现有技术相比具有下列创新性和优点：1)原料和技术创新：现有技术采用工业氢氧化铝为主原料，而本项目采用铝型材厂工业污泥为原料，具有原料和技术的创新，属于固体废弃物的综合利用和变废为宝的项目，因此具有重大的环保意义。2)本发明与现有技术相比，本项目采用的工业污泥具有粒子超细，部分是晶体，部分是无定形体，表面积大，活性高的特点，氧化铝得率高，结构稳定。同时可以降低煅烧温度，节约能源。3)本发明与现有技术相比原料成本很低，经济效益和社会效益十分显著，具有很强的市场竟争能力，投资省，见效快，风险小。本发明利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝。氧化铝具有优良高温性能，耐火度高，熔点高达2050℃，硬度大，可作为耐火材料，陶瓷材料，磨料磨具等的原料。
(四)具体实施方式：
(1)铝型材工业污泥是铝型材表面去污、碱洗、酸洗和阳极氧化产生大量的废液，经沉淀过滤得到的固体废渣；铝型材工业污泥的主要成分是γ-AlOOH、Al(OH)3和具有无定形体结构的固体物质，铝型材厂工业污泥含水量大约为70-80％。
(2)，湿污泥经过烘干脱水，脱去大部分自由水后，得到含水量为20-30％的干污泥，干污泥的组成：SiO2为2-3％，Al2O3为60-65％，烧失量为33-35％，其他杂质为0.8-1.2％。
(3)将干污泥置于匣钵和SiC棚板上，在回转窑、梭式窑、隧道窑、倒焰窑等窑炉中煅烧，污泥煅烧温度为≥900-1700℃。煅烧产品中主晶相是α-Al2O3或γ-Al2O3或α-Al2O3+γ-Al2O3，氧化铝含量为90-98％。根据煅烧温度的不同，煅烧产品中主晶相是α-Al2O3或γ-Al2O3或α-Al2O3+γ-Al2O3，各种晶相氧化铝的总体含量为≥90％，
(4)煅烧过程的升温速度控制：从室温到500℃升温速度为50-150℃/小时；从500℃到1100℃升温速度为50-250℃/小时；从1100℃到1800℃升温速度为50-150℃/小时；煅烧最高温度保温2-10小时；将煅烧后的熟料，经过自然冷却，风冷或水冷至室温，即得到制备的氧化铝块状产品。将制备的氧化铝块状产品经破碎和研磨，分级得到不同粒径的氧化铝粉末。
实施例1
以福建省南铝业公司的工业污泥为主原料，其含水量为70-80％，经脱水烘干，得到干污泥，其化学组成：SiO2为2.34％，Al2O3为61.16％，Fe2O3为0.27％，CaO为0.48％，MgO为0.37％，K2O为0.03％，Na2O为0.34％，IL为34.26％。将干污泥置于匣钵和SiC棚板上，放入梭式窑中煅烧，煅烧温度控制在900℃，煅烧温度保温时间为3小时。煅烧过程的升温速度控制：室温→500℃升温速度为100℃/小时；500→900℃升温速度为150℃/小时；在900℃保温4小时；然后自然冷却至室温，即得到制备的氧化铝(γ-Al2O3)；将制备的γ-Al2O3的块状经破碎和研磨，分级得到不同粒径的氧化铝粉末料。
实施例2
以福建省南铝业公司的工业污泥为主原料，其含水量为70-80％，经脱水烘干，得到干污泥，其化学组成与实施例1相同，将干污泥置于匣钵和SiC棚板上，放入梭式窑中煅烧，煅烧最高温度控制在1400℃，煅烧温度保温时间为2小时。煅烧过程的升温速度控制：室温→500℃升温速度为100℃/小时；500→1100℃升温速度为150℃/小时；1100→1500℃升温速度为100℃/小时；在1500℃保温4小时；然后自然冷却至室温，即得到制备的α-Al2O3；将制备α-Al2O3的块状经破碎和研磨，分级得到不同粒径的氧化铝粉末料。
实施例3
以福建省南铝业公司的工业污泥为主原料，其含水量为70-80％，经脱水烘干，得到干污泥，其化学组成与实施例1相同，干污泥用回转窑煅烧，煅烧最高温度控制在1700℃，煅烧过程是连续进行。煅烧料用水冷却或风冷却，即得到制备的α-Al2O3；将制备α-Al2O3的块状经破碎和研磨，分级得到不同粒径的氧化铝粉末料。
Claims (6)
1.利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：将铝型材厂的工业污泥脱水烘干，得到干污泥，将干污泥经过煅烧，煅烧熟料冷却。
2.根据权利要求1所述的利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：将脱水烘干后的干污泥置于窑炉中煅烧，煅烧温度范围≥900℃-1700℃。
3.根据权利要求2所述的利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：将脱水烘干后的干污泥置于匣钵和SiC棚板上，然后放入回转窑或梭式窑或隧道窑或倒焰窑的窑炉中煅烧。
4.根据权利要求3所述的利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：煅烧过程的升温速度控制：从室温到500℃的升温速度为50-150℃/小时；从500℃到1100℃的升温速度为50-250℃/小时；从1100℃到1800℃的升温速度为50-150℃/小时；煅烧最高温度保温2-10小时。
5.根据权利要求4所述的利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：将煅烧后的半成品经过自然冷却、风冷或水冷至室温。
6.根据权利要求5所述的利用铝型材厂工业污泥制备氧化铝的方法，其特征在于：将冷却后的块状氧化铝经破碎和研磨，分级得到不同粒径的粉末。
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