專利名稱：一種赤泥組份分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種赤泥組份分離方法，涉及到氧化鋁生產(chǎn)過程中廢棄物赤泥組份分離方法。
背景技術(shù)：
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中排出量最大的固體廢棄物，每生產(chǎn)It氧化鋁，就會產(chǎn)出 1 2. Ot的赤泥。其主要成份為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，除此之外，還含有鈧、鎵、 鈦、銦等微量的有價金屬。對于赤泥綜合利用，國內(nèi)外尚沒有一個好的處理方法，大都筑壩堆存，不僅污染周邊環(huán)境，且對地下水系和大氣環(huán)境有著長期而潛在的威脅，企業(yè)每年需為此支付昂貴的建設(shè)和管理費(fèi)用。國內(nèi)外對赤泥的綜合治理及開發(fā)利用都十分重視，曾進(jìn)行過大量的試驗(yàn)研究工作。對赤泥的綜合利用，主要包括兩個方面的工作一是提取赤泥中的有用組份，回收有價金屬；二是將赤泥作為原料和添加劑，整體加以利用。在國內(nèi)，對赤泥的整體利用研究比較多，如用赤泥生產(chǎn)水泥，粉煤灰磚、免燒磚、釉面磚、微晶玻璃或用作硅鈣肥添加劑、塑料填料等。但是對赤泥中的有用組份進(jìn)行分離研究的較少，且由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的原因，很少有項(xiàng)目得以實(shí)施。由于鐵、鋁等金屬的化合物性質(zhì)相近，難于分離，人們曾進(jìn)行過大量的研究，但有工業(yè)應(yīng)用價值的不多。目前國內(nèi)外均研究過從赤泥中回收鈧、鈦、銦的方法，但技術(shù)上都不成熟或者存在嚴(yán)重的缺陷。目前從赤泥中提取稀有元素的主要工藝是采用酸浸一提取工藝，酸浸包括鹽酸浸出、硫酸浸出和硝酸浸出等。但是由于赤泥中稀有金屬的含量較低，利用該工藝直接從赤泥中提取稀有金屬難度較大，成本偏高。赤泥組份分離通常采用固定床焙燒爐、氯化爐、轉(zhuǎn)窯等焙燒設(shè)備對赤泥進(jìn)行焙燒， 結(jié)合文丘里管對揮發(fā)物進(jìn)行回收。但傳統(tǒng)的焙燒收集設(shè)備得到的仍然是多種組份的混合物，并且夾帶有反應(yīng)物，仍需進(jìn)一步的分離，分離過程繁雜，成本高，工序長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能在氣相階段對赤泥組份進(jìn)行有效的分離，利用凝析點(diǎn)的差異進(jìn)行氣相混合物的分離，降低了分離工序的技術(shù)難度，大大延伸了焙燒設(shè)備的分離效能，將焙燒和分離設(shè)備高效地整合為一體，簡化工藝流程，提高分離效率，降低赤泥組份分離成本的赤泥組份分離方法及分離裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。—種赤泥組份分離方法，其特征在于其分離過程將赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)生的氣相進(jìn)入多個保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，焙燒的固相采用浸出方法進(jìn)行提取分
1 O本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，其特征在于赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒前，在赤泥加入添加劑研磨混合均勻進(jìn)行焙燒的。本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，其特征在于加入的添加劑包括鹵銨鹽，加入量為赤泥量的0. 5 3倍。
本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，其特征在于赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒的溫度為 600 1100°C，焙燒時間為 30min 2h。本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，其特征在于所述的保溫凝析罐為四級，第一級保溫凝析罐為高溫罐，溫度保持在900°C，使沸點(diǎn)在900°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第二級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在400°C，使沸點(diǎn)在400°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第三級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在300°C，使沸點(diǎn)在300°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第四級保溫凝析罐為低溫罐，溫度保持在150°C，使沸點(diǎn)在150°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離。本發(fā)明的一種赤泥組份分離裝置，其特征在于該裝置包括焙燒爐、與焙燒爐聯(lián)接的第一級保溫凝析罐、與第一級保溫凝析罐的第二級保溫凝析罐、與第二級保溫凝析罐的第三級保溫凝析罐、與第三級保溫凝析罐的第四級保溫凝析罐和與第四級保溫凝析罐相聯(lián)的水吸罐。本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，將赤泥進(jìn)行焙燒，產(chǎn)生的氣相分離裝置中，各級保溫凝析罐維持不同的溫度，使沸點(diǎn)不同的氯化物在不同保溫凝析罐中結(jié)晶析出，進(jìn)而進(jìn)行氣固分離。在水吸收裝置中，未在保溫凝析罐中凝結(jié)的氣體以及挾帶的物料進(jìn)入水吸收裝置全部回收。本發(fā)明的方法，采用鹵銨鹽焙燒赤泥富集有價金屬進(jìn)行綜合利用，先對赤泥進(jìn)行焙燒處理，然后采用廉價的化學(xué)試劑對赤泥進(jìn)行浸出，再從富集了稀有金屬的赤泥浸出液中，用離子交換或萃取法提取有價金屬，既可簡化工藝過程，又可大大降低能耗。整個工藝流程中的浸出液可循環(huán)使用，成本低，而且無廢液排放的麻煩。本發(fā)明的方法使有價金屬在氣相階段有效地實(shí)現(xiàn)了分離，并全部回收了氣相物質(zhì)，全系統(tǒng)為負(fù)壓操作環(huán)境，避免了焙燒過程產(chǎn)生的氣體污染。在氣相階段對赤泥組份進(jìn)行有效的分離，利用凝析點(diǎn)的差異進(jìn)行氣相混合物的分離。從而降低了分離工序的技術(shù)難度， 大大延伸了焙燒設(shè)備的分離效能，將焙燒和分離設(shè)備高效地整合為一體，簡化工藝流程，提高分離效率，降低了赤泥組份分離成本。


圖1本發(fā)明的方法的工藝流程圖。圖2本發(fā)明的方法的裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式一種赤泥組份分離方法，其分離過程將赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)生的氣相進(jìn)入多個保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，焙燒的溫度為600°C 1100°C，焙燒時間為 30min 2h;焙燒的固相采用浸出方法進(jìn)行提取分離。本發(fā)明的一種赤泥組份分離方法，赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒前，在赤泥加入添加劑研磨混合均勻進(jìn)行焙燒的；加入的添加劑包括鹵銨鹽，加入量為赤泥量的0. 5 3倍。焙燒產(chǎn)生的氣相進(jìn)入多個保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，其第一級保溫凝析罐為高溫罐，溫度保持在900°C，使沸點(diǎn)在900°C以上的金屬氯化物(如鉛，鈧等)得以凝結(jié)分離；第二級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在400°C，使沸點(diǎn)在400°C以上的金屬氯化物(如鈹，鈾
4等)得以凝結(jié)分離；第三級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在300°C，使沸點(diǎn)在300°C以上的金屬氯化物(如鐵，鋯等)得以凝結(jié)分離；第四級保溫凝析罐為低溫罐，溫度保持在150°C，使沸點(diǎn)在150°C以上的金屬氯化物(如鋁，鈮等)得以凝結(jié)分離。本發(fā)明的一種赤泥組份分離裝置，包括焙燒爐1、與焙燒爐聯(lián)接的第一級保溫凝析罐2、與第一級保溫凝析罐的第二級保溫凝析罐3、與第二級保溫凝析罐的第三級保溫凝析罐4、與第三級保溫凝析罐的第四級保溫凝析罐5和與第四級保溫凝析罐相聯(lián)的水吸罐6。實(shí)施例1
爐體為Φ500 (內(nèi)徑)X 1000 mm (高)圓柱形焙燒爐，爐體材料為A3鋼，氣固分離器為錐體和圓柱的組合，底部直徑為750 mm，錐頂直徑為100 mm，圓柱部分高750 mm，圓錐高500 mm，壁厚10 mm。四組保溫凝析罐尺寸和材質(zhì)相同，均由A3鋼制成，形狀為錐體和圓柱的組合，圓柱部分尺寸為Φ500 (內(nèi)徑)X500 mm，圓錐部分錐頂直徑為500 mm， 錐底直徑50 mm，圓錐高400 mm，壁厚10 mm ；水吸收裝置由玻璃鋼制成，為圓柱形，尺寸為 Φ750 (內(nèi)徑)X750 mm。將重量比1 :1. 0的赤泥和添加劑(氯化銨)一起研磨混合均勻，加入焙燒分離爐體中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度150 950°C，維持焙燒時間為1.證。氣相進(jìn)入保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，使鉛，鈧、鈾、鐵、鋁、鋯等從赤泥中分離出來。未在保溫凝析罐中凝結(jié)的氣體以及夾帶的物料進(jìn)入水吸收裝置全部回收。實(shí)施例2
將重量比1 :1. 2的赤泥和添加劑(氯化銨)一起研磨混合均勻，加入焙燒分離爐體中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為200 950°C，維持焙燒時間為1.證。使鉛，鈧、鈾、鐵、鋁、鋯等金屬離子以氣相形式從赤泥中分離出來。氣相進(jìn)入保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，未在保溫凝析罐中凝結(jié)的氣體以及夾帶的物料進(jìn)入水吸收裝置全部回收。
權(quán)利要求
1.一種赤泥組份分離方法，其特征在于其分離過程將赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)生的氣相進(jìn)入多個保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，焙燒的固相采用浸出方法進(jìn)行提取分1 O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥組份分離方法，其特征在于赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒前，在赤泥加入添加劑研磨混合均勻進(jìn)行焙燒的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥組份分離方法，其特征在于加入的添加劑包括鹵銨鹽，加入量為赤泥量的0. 5 3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥組份分離方法，其特征在于所述的添加劑鹵銨鹽為氯化銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥組份分離方法，其特征在于赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒的溫度為600°C 1100°C，焙燒時間為30min 濁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥組份分離方法，其特征在于所述的保溫凝析罐為四級，第一級保溫凝析罐為高溫罐，溫度保持在900°C，使沸點(diǎn)在900°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第二級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在400°C，使沸點(diǎn)在400°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第三級保溫凝析罐為中溫罐，溫度保持在300°C，使沸點(diǎn)在300°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離；第四級保溫凝析罐為低溫罐，溫度保持在150°C，使沸點(diǎn)在 150°C以上的金屬氯化物得以凝結(jié)分離。
7.一種赤泥組份分離裝置，其特征在于該裝置包括焙燒爐、與焙燒爐聯(lián)接的第一級保溫凝析罐、與第一級保溫凝析罐的第二級保溫凝析罐、與第二級保溫凝析罐的第三級保溫凝析罐、與第三級保溫凝析罐的第四級保溫凝析罐和與第四級保溫凝析罐相聯(lián)的水吸罐。
全文摘要
一種赤泥組份分離方法，涉及到氧化鋁生產(chǎn)過程中廢棄物赤泥組份分離方法。其特征在于其分離過程將赤泥在焙燒爐中進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)生的氣相進(jìn)入多個保溫凝析罐中逐級進(jìn)行分離，焙燒的固相采用浸出方法進(jìn)行提取分離。本發(fā)明的方法使有價金屬在氣相階段有效地實(shí)現(xiàn)了分離，并全部回收了氣相物質(zhì)，全系統(tǒng)為負(fù)壓操作環(huán)境，避免了焙燒過程產(chǎn)生的氣體污染。在氣相階段對赤泥組份進(jìn)行有效的分離，利用凝析點(diǎn)的差異進(jìn)行氣相混合物的分離。從而降低了分離工序的技術(shù)難度，大大延伸了焙燒設(shè)備的分離效能，將焙燒和分離設(shè)備高效地整合為一體，簡化工藝流程，提高分離效率，降低了赤泥組份分離成本。
文檔編號C02F11/18GK102491620SQ20111040002
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者吳紅應(yīng), 安松琦, 常輝, 張學(xué)英, 王紅偉, 石艷梅, 程秀華, 薛祎姝 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司