專利名稱：一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體廢棄物的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種發(fā)電、冶金、化工綜合生產(chǎn)過程中所排放的固體廢棄物的綜合利用技術(shù)，尤其是燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁過程中所排放的赤泥的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
赤泥是制鋁エ業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)I噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生I. 0 2. 0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)百萬噸。大量赤泥的堆放，不僅占用了大量土地，同時對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。其中，赤泥中含有大量的強堿性化學(xué)物質(zhì)，稀釋10倍后其pH值仍為11. 25-11.50(原土為12以上)， 極高的PH值決定了赤泥對生物和金屬、硅質(zhì)材料的強烈腐蝕性。高堿度的污水滲入地下或進(jìn)入地表水，使水體PH值升高，從而造成更為嚴(yán)重的水體污染。尤其是赤泥中含有多種微量元素，且放射性鐳、釷、鉀含量也較高，一般內(nèi)外照白指數(shù)均在2. 0以上，因此還屬于危險固體廢物。截至目前，國內(nèi)外尚無有效的エ業(yè)化處理方法，即使過去發(fā)達(dá)國家也多是排入海中，成為一道世界性環(huán)保難題。面對地球的礦產(chǎn)資源因長期開采而儲量日益減少的今天，加強赤泥等エ業(yè)廢渣的回收利用，對解決礦產(chǎn)資源短缺，改善人類生存環(huán)境有重要意義，因此，對赤泥的綜合利用與處置受到國家、當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門的高度關(guān)注。本專利申請的新技術(shù)方法，可將燒結(jié)法赤泥中所有的組分全部分離成為高附加值的產(chǎn)品，實現(xiàn)燒結(jié)法赤泥的資源化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。本發(fā)明可將燒結(jié)法赤泥中所有的組分全部分離成為高附加值的產(chǎn)品，實現(xiàn)赤泥的資源化，因此該技術(shù)的實施具有重要的現(xiàn)實意義。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的—種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，包括下列步驟步驟I :過濾。將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣；步驟2 :濾渣酸浸。向步驟I獲得的一道濾渣中加入エ業(yè)硫酸，并過濾得到二道濾渣和二道濾液，二道濾渣洗滌得到硫酸鈣產(chǎn)品；步驟3 :陳化提硅。將步驟2得到的二道濾液過濾，得到三道濾渣和三道濾液 '三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸；步驟4 :循環(huán)酸浸。將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和；步驟5 :獲取鋁鐵混合物。將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得至IJAlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，熱解得到鋁鐵混合物，同時回收硫fe ;步驟6 :鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物中加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60°C 100°C ;反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為 Fe (OH)3O步驟7獲取氫氧化鋁。對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。所述步驟⑵中向步驟I獲得的一道濾洛中加入4mol/L 10mol/L的エ業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為I :4 I :20 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液，二道濾渣洗滌得到硫酸鈣產(chǎn)品。所述步驟(3)中將步驟2得到的二道濾液，在溫度60°C 100°C條件下保持30分鐘 80分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)
硅酸。 所述步驟(4)中將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至4mol/L lOmol/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。所述步驟(5)中將步驟4所得近飽和鋁、鐵的四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在300°C 1000°C條件下熱解30分鐘 10小時，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。所述步驟(6)中向步驟5所得的硅鋁混合物按照固液比1:10-1:30的比例，加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60°C 100°C;反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH)30本發(fā)明的方法對燒結(jié)法赤泥采用過濾、濾渣酸浸、陳化提硅、循環(huán)酸浸、獲取鋁鐵混合物、鋁鐵分離等エ藝步驟，獲得石膏、微細(xì)硅酸、鐵粉、氫氧化鋁等產(chǎn)品。整個生產(chǎn)エ藝過程中，除硫酸外，無需其它助劑即可將燒結(jié)法赤泥中的所有組分全部分離轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。該方法與現(xiàn)有燒結(jié)法赤泥綜合利用方法相比，不僅能使各種組分得到全部分離利用，而且還具有各組分分離提取率高、エ藝過程簡單、對設(shè)備無特殊要求和能耗低、容易實現(xiàn)エ業(yè)化等優(yōu)點。為燒結(jié)法赤泥的綜合利用開辟了新的途徑。


圖I為本發(fā)明的方法流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖I對本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)描述實施例I :一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，包括下列步驟步驟I :過濾。將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣；步驟2 :濾洛酸浸。向步驟I獲得的一道濾洛中加入4mol/L的エ業(yè)硫酸,并使固液質(zhì)量比為I :6 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液。二道濾渣洗滌得到硫酸鈣
女ロ)ロロ ；步驟3 :陳化提硅。將步驟2得到的二道濾液，在溫度60°C條件下保持30分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸；步驟4 :循環(huán)酸浸。將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至4M0L/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。步驟5 :獲取鋁鐵混合物。將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在300°C條件下熱解30分鐘，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。步驟6 :鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物按照固液比1:10的比例，加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60°C。反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH)30步驟7 :獲取氫氧化鋁。對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。 實施例2 一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，包括下列步驟步驟I :過濾。將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣；步驟2 :濾渣酸浸。向步驟I獲得的一道濾渣中加入10mol/L的エ業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為I :20 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液。二道濾渣洗滌得到硫酸鈣
女ロ)ロロ ；步驟3 :陳化提硅。將步驟2得到的二道濾液，在溫度100°C條件下保持80分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸；步驟4 :循環(huán)酸浸。將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至lOmol/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。步驟5 :獲取鋁鐵混合物。將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在1000°C條件下熱解10小時，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。步驟6 :鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物按照固液比1:30的比例，加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在100°C。反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH)30步驟7 :獲取氫氧化鋁。對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。實施例3:一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，包括下列步驟步驟I :過濾。將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣；步驟2 :濾渣酸浸。向步驟I獲得的一道濾渣中加入6mol/L的エ業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為I :10 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液。二道濾渣洗滌得到硫酸鈣
女ロ)ロロ ；步驟3 :陳化提硅。將步驟2得到的二道濾液，在溫度80°C條件下保持50分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸；步驟4 :循環(huán)酸浸。將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至70mol/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。步驟5 :獲取鋁鐵混合物。將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在700°C條件下熱解5小吋，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。步驟6 :鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物按照固液比1:20的比例，加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在80°C。反應(yīng)完全后過濾，濾液為NNaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH)30步驟7 :獲取氫氧化鋁。對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。實施例4 一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，包括下列步驟步驟I :過濾。將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣；步驟2 :濾渣酸浸。向步驟I獲得的一道濾渣中加入8mol/L的エ業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為I :15 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液。二道濾渣洗滌得到硫酸鈣
女ロ)ロロ ；步驟3 :陳化提硅。將步驟2得到的二道濾液，在溫度90°C條件下保持40分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸；步驟4 :循環(huán)酸浸。將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至9mol/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。步驟5 :獲取鋁鐵混合物。將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在900°C條件下熱解2小吋，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。步驟6 :鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物按照固液比1:15的比例，加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在70°C。反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH)30步驟7 :獲取氫氧化鋁。對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述掲示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法，其特征在于，包括下列步驟 步驟I:過濾，將燒結(jié)法赤泥過濾得到一道濾液和一道濾渣； 步驟2 :濾渣酸浸，向步驟I獲得的一道濾渣中加入エ業(yè)硫酸，并過濾得到二道濾渣和二道濾液，二道濾渣洗滌得到硫酸鈣產(chǎn)品； 步驟3 :陳化提硅，將步驟2得到的二道濾液過濾，得到三道濾渣和三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸； 步驟4 :循環(huán)酸浸，將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和； 步驟5:獲取鋁鐵混合物，將步驟4所得近飽和鋁、鐵四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，熱解得到鋁鐵混合物，同時回收 硫Ife ; 步驟6 :鋁鐵分離，向步驟5所得的硅鋁混合物中加入步驟I所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60°C 100°C ;反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO2溶液，濾渣為Fe (OH) 3。
步驟7獲取氫氧化鋁，對步驟6所得NaAlO2溶液晶種分解，獲得氫氧化鋁。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中向步驟I獲得的一道濾渣中加入4mol/L lOmol/L的エ業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為I :4 I :20 ;過濾得到二道濾渣和含硅、鋁、鐵的二道濾液，二道濾渣洗滌得到硫酸鈣產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中將步驟2得到的二道濾液，在溫度60°C 100°C條件下保持30分鐘 80分鐘后過濾，得到三道濾渣和含鋁、鐵混合的三道濾液；三道濾渣洗滌得到微細(xì)硅酸。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中將步驟3所得三道濾液調(diào)整酸濃度至4mol/L lOmol/L后，對步驟I所得一道濾渣循環(huán)實施步驟2至步驟3，得到四道濾液，并直至四道濾液中鋁、鐵達(dá)到近飽和。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中將步驟4所得近飽和鋁、鐵的四道濾液濃縮、降溫結(jié)晶，得到AlCl3和FeCl3混合晶體；將混合晶體置于排煙熱解裝置中，在300°C 1000°C條件下熱解30分鐘 10小時，得到鋁鐵混合物，同時回收硫酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法。該方法對燒結(jié)法赤泥采用沉降分離、料漿焙燒、循環(huán)水浸、濾渣酸浸、陳化提硅、循環(huán)酸浸等步驟，獲取氫氧化鋁、微細(xì)硅酸、石膏、鐵粉等產(chǎn)品。整個生產(chǎn)工藝過程中，除硫酸外，無需添加原料即可將燒結(jié)法赤泥中的所有組分全部分離轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，并實現(xiàn)零排放。該方法與現(xiàn)有對燒結(jié)法赤泥的綜合利用方法相比，不僅能使各種組分得到全部分離利用，而且還具有對各組分分離提取率高、工藝過程簡單、對設(shè)備無特殊要求和能耗低、容易實現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點。為燒結(jié)法赤泥的綜合利用開辟了新的途徑。
文檔編號C01F11/46GK102745733SQ201210248530
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者潘愛芳, 馬昱昭, 馬潤勇 申請人:潘愛芳