CN1669932A - 从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：(1)配料烧结：将铝基含镍废渣与循环碱液、NaOH溶液和Na₂CO₃共同配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.0－1.2，粉磨后料浆入回转窑煅烧得熟料；(2)碱性调整液溶出：将熟料用调整液搅拌溶出，其中：调整液中Na₂O130－140g/l，Al₂O₃10－15g/l；(3)固液分离：将溶出液实施固液分离，得铝酸钠粗液和镍渣；(4)氧化铝的制得：将铝酸钠粗液进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧处理后得氧化铝产品。科学合理，简单易行，成本低，生产周期短，利于工业化推广应用，变废为宝，益于环境，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法

技术领域

本发明涉及一种铝基含镍废渣综合利用技术，用于回收废渣中的Al₂O₃。

背景技术

一方面，近年来随着电解铝的快速发展，氧化铝在国内市场的供需差距进一步拉大，预计到2005年，电解铝产能将达700万吨，对氧化铝的需求至少达1400万吨，而我国到2003年氧化铝的实际产能只达到600万吨，市场缺口很大，需靠大量进口氧化铝来填补国内的空缺，为此，国内氧化铝的产能也在快速扩张。然而国内铝土矿的消耗也特别快，尤其是高品位的铝土矿已越来越缺乏，很多地方开始加强铝土矿的综合管理和整治，因此，寻找合适的资源来再生生产氧化铝是非常有意义的。

另一方面，据统计，全世界每年生产的催化剂废渣约50-70万吨，其中有许多是以Al₂O₃为载体的。大量废渣堆存，严重污染了环境，同时废渣中的大量Al₂O₃及一些有价金属，如镍、钒、钼、钴等，得不到利用而白白浪费掉。

目前，我国每年消耗石油2.4亿吨，这些石油加工过程中使用氧化铝基催化剂，如镍钼系列、钴钼系列加氢脱硫渣，每年废渣有20多万吨。化学与石油等工业使用过的失效催化剂含钒、钼、铝很多，可通过一定的工艺加以回收，因而成为生产氧化铝及提取有色金属的二次资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，简单易行，成本低，生产周期短，利于工业化推广应用。

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将铝基含镍废渣与循环碱液、NaOH溶液和Na₂CO₃共同配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.0-1.20，粉磨料浆入回转窑煅烧得熟料；

(2)碱性调整液溶出：将熟料用调整液搅拌溶出，其中：调整液中Na₂O130-140g/l，Al₂O₃10-15g/l；

(3)固液分离：将溶出液实施固液分离，得铝酸钠粗液和镍渣；

(4)氧化铝的制得：将铝酸钠粗液进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧处理后得氧化铝产品。

其中：

配料中循环液碱、NaOH溶液(也称为液碱)和Na₂CO₃的用量配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.0-1.2，最佳值为1.05。循环液碱为粗液碳酸化分解或种分分解后的母液蒸发液。铝基含镍废渣可以是直接获得的废渣，也可以是提钒后的废渣。

球磨水分控制为30-50％，球磨浆料粒径小于2mm为宜，球磨温度为30-50℃，适宜配料特性和配料要求。

合适的浆料的煅烧温度为1000℃-1300℃，煅烧时间为30-50分钟。

熟料的搅拌溶出温度为70-85℃，溶出时间为10-30分钟，溶出速度快，与球磨机混料溶出相比，投资小，能耗低，成本低，并且避免了物料被球磨机研磨过细而增加赤泥的分离难度，在实际生产上有重要意义。

溶出调整液由NaOH溶液和生产流程中的镍渣洗涤液配制。

溶出后的溶出液：Al₂O₃120-220g/l，α_k＝1.6-1.8，温度65-85℃。

溶出液直接用分离设备实施固液分离，如优选可行的方式是直接采用板框压滤机，不用沉降槽，投资小，速度快。

铝酸钠粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的常规氧化铝生产流程来提取氧化铝，不再赘述。

本发明从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，科学合理，简单易行，成本低，生产周期短，利于工业化推广应用，变废为宝，益于环境，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1、本发明一实施例工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、30％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.05，料浆水分42％，细度＜2mm，温度47±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1200℃±60℃，时间30分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度75±5℃，Al₂O₃ 12g/l，Na₂O 135g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间10分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 210g/l，α_k＝1.7，温度75±5℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经70±5℃的热水搅洗1次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液，粗液中Al₂O₃ 195g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

实施例2

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、35％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.15，料浆水分48％，细度＜2mm，温度40±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1150℃±50℃，时间45分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度76±6℃，Al₂O₃ 14g/l，Na₂O 130g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间20分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 220g/l，α_k＝1.67，温度72±5℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经70±4℃的热水搅洗2次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液，粗液中Al₂O₃ 196g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

实施例3

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、50％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.12，料浆水分40％，细度＜2mm，温度36±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1240℃±60℃，时间30分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度80±5℃，Al₂O₃ 15g/l，Na₂O 132g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间25分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 240g/l，α_k＝1.77，温度78±5℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经72±5℃的热水搅洗3次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液，粗液中Al₂O₃ 205g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

实施例4

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、42％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.08，料浆水分40％，细度＜2mm，温度45±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1200℃±50℃，时间35分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度75±5℃，Al₂O₃ 12g/l，Na₂O 138g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间15分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 220g/l，α_k＝1.7，温度70±5℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经66±5℃的热水搅洗1次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液，粗液中Al₂O₃ 197g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

实施例5

本发明所述的从提钒后的铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、38％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.10，料浆水分45％，细度＜2mm，温度40±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1250℃±50℃，时间42分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度78±5℃，Al₂O₃ 11g/l，Na₂O 133g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间20分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 225g/l，α_k＝1.76，温度76±3℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经72±5℃的热水搅洗2次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液中Al₂O₃ 201g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

实施例6

本发明所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将氧化铝基含镍催化剂废渣与循环液碱、44％的NaOH溶液和Na₂CO₃配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.18，料浆水分40％，细度＜2mm，温度45±2℃，料浆入回转窑煅烧成，煅烧温度1150℃±50℃，时间40分钟。

(2)碱性调整液溶出及固液分离：将熟料用调整液在浆化器内搅拌溶出成粗铝酸钠溶液，溶出调整液温度75±5℃，Al₂O₃ 12g/l，Na₂O 136g/l，用NaOH溶液和洗液调配，溶出时间15分钟。溶出后溶出液Al₂O₃ 220g/l，α_k＝1.72，温度77±5℃。溶出液直接通过板框压滤机实施固液分离，滤饼经70±5℃的热水搅洗2次后压滤回收Al₂O₃及碱，镍渣包装用来进一步提取镍等其他金属。Al₂O₃以可溶性钠盐的形式进入溶液形成粗液，粗液中Al₂O₃ 198g/l。

(3)氧化铝的制得：将粗液按照烧结法或拜尔法生产氧化铝的方式进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧工艺处理得氧化铝产品，氧化铝的纯度达到国家质量标准。

Claims (9)

1、一种从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于依次按照下列步骤进行：

(1)配料烧结：将铝基含镍废渣与循环碱液、NaOH溶液和Na₂CO₃共同配料后入球磨机混合粉磨，配比控制〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.0-1.2，粉磨后料浆入回转窑煅烧得熟料；

(2)碱性调整液溶出：将熟料用调整液搅拌溶出，其中：调整液中Na₂O130-140g/l，Al₂O₃10-15g/l；

(3)固液分离：将溶出液实施固液分离，得铝酸钠粗液和镍渣；

(4)氧化铝的制得：将铝酸钠粗液进行常规脱硅、分解、过滤、焙烧处理后得氧化铝产品。

2、根据权利要求1所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于配料中循环碱液、NaOH溶液、Na₂CO₃中的Na₂O与原料中Al₂O₃的用量配比为：〔Na₂O〕/{〔Al₂O₃〕+〔SiO₂〕}摩尔比为1.05。

3、根据权利要求2所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于生料浆水分为30-50％。

4、根据权利要求2所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于球磨浆料粒径小于2mm，球磨温度为30-50℃。

5、根据权利要求1所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于浆料在回转窑中的煅烧温度为1000℃-1300℃。

6、根据权利要求5所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于料浆在回转窑的煅烧时间为30-50分钟。

7、根据权利要求1-6任一权利要求所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于搅拌溶出温度为70-85℃，溶出时间为10-30分钟。

8、根据权利要求7所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于溶出调整液由NaOH溶液和氧化铝生产流程中的镍渣洗涤液配制而成。

9、根据权利要求7所述的从铝基含镍废渣中回收氧化铝的方法，其特征在于固液分离直接采用板框压滤机进行。

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