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一種煙氣聯(lián)合堿性材料對(duì)赤泥脫堿的方法與流程

文檔序號(hào):12011480閱讀:611來源:國知局
本發(fā)明涉及一種赤泥脫堿的處理方法,屬于資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù):
我國是氧化鋁的生產(chǎn)大國,拜耳法赤泥是化鋁生產(chǎn)根據(jù)拜耳法工藝路線生產(chǎn)過程中的廢棄物。目前我國的赤泥綜合利用率較低。隨著我國氧化鋁產(chǎn)量逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低,赤泥的堆存量還將不斷增加。國內(nèi)外氧化鋁廠大都將赤泥輸送堆場(chǎng),筑壩濕法堆存,造成土壤堿化,沼澤化,污染地表地下水源;另一種常用的方法是將赤泥干燥脫水和蒸發(fā)后干法堆存,并仍需占用土地,同時(shí)有些地方雨水充足,也容易造成土地堿化及水系的污染。國內(nèi)外根據(jù)赤泥不同方面的性能特點(diǎn)進(jìn)行大量研究。利用赤泥生產(chǎn)建筑材料,如水泥、混凝土、新型墻體材料、燒結(jié)磚、免燒磚、環(huán)保型墻磚;利用赤泥生產(chǎn)微晶玻璃、塑料填料、防滲材料、鋪路材料等。作為生產(chǎn)建材方面,因赤泥堿含量較高,長時(shí)間會(huì)出現(xiàn)“泛霜”現(xiàn)象,對(duì)赤泥利用造成不利影響。需對(duì)赤泥做脫堿處理,使堿含量降低到一定的范圍。工業(yè)燃煤鍋爐產(chǎn)生煙氣中含酸性氣體,其排放給環(huán)境造成嚴(yán)重污染,國內(nèi)主要采用堿法進(jìn)行煙氣的凈化處理,在污染控制方面起到一定的作用,但仍存在吸收劑供應(yīng)、成本及副產(chǎn)品回收等問題。公開號(hào)CN101469966A,名稱為一種燒結(jié)法赤泥常壓脫堿方法,利用懸浮碳化脫堿方法處理赤泥脫堿,赤泥中Na2O的含量降到1%以下。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),赤泥對(duì)CO2的吸收率較低,該方法對(duì)高堿赤泥脫堿需時(shí)間較長,能耗問題需待解決。專利號(hào)US4668485,發(fā)明名稱為RecoveryofsodiumaluminatefromBayerprocessredmud利用SO2處理赤泥脫堿,脫堿后赤泥沉淀脫硅,后堿化反應(yīng),燒結(jié),得到CaO、SO2,CaO用于循環(huán)堿化反應(yīng),SO2循環(huán)處理脫堿。該發(fā)明處理赤泥脫堿,赤泥堿含量可降低到1%以下,但工藝復(fù)雜,中間過程需燒結(jié),高溫設(shè)備。本發(fā)明提供一種原材料易獲得、生產(chǎn)成本低的處理赤泥脫堿的方法。將氧化鋁廠排放的廢渣處理與煙氣凈化處理結(jié)合,同時(shí)解決了有色冶金行業(yè)大量赤泥排放堆存,煙氣凈化處理問題。本發(fā)明利用煙氣/模擬煙氣中酸性氣體處理赤泥進(jìn)行脫堿,脫堿效率在80%以上,脫堿過程中的堿液可循環(huán)利用,用于鹽提取或回收處理拜耳法赤泥。此外,本發(fā)明根據(jù)煙氣中酸性氣體組成存在波動(dòng)問題,提出了在煙氣脫堿基礎(chǔ)上,以堿性物質(zhì)(電石渣或石灰)作為輔助物質(zhì),利用其既可以和酸性物質(zhì)進(jìn)行中和反應(yīng)又可以和赤泥中的堿進(jìn)行交換反應(yīng)的特點(diǎn),對(duì)赤泥、煙氣和電石渣進(jìn)行資源化利用,實(shí)現(xiàn)“綜合治理、變廢為寶”的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種煙氣聯(lián)合堿性材料對(duì)赤泥脫堿的方法。本發(fā)明提供了一種煙氣聯(lián)合堿性材料對(duì)赤泥脫堿的方法,該方法包括以下詳細(xì)步驟:第一步,將赤泥研磨粉碎,研磨后赤泥粒度在160~200目,與水混合,拜耳法赤泥與水重量比例為1:3~1:10,加入電石渣或石灰等堿性材料進(jìn)行反應(yīng),所加堿性材料中CaO與赤泥中Na2O質(zhì)量比例為5%-15%,反應(yīng)溫度為60℃~100℃,時(shí)間為1~2h,得到固液混合物①;第二步,向第一步固液混合物①中,通入煙氣/模擬煙氣進(jìn)行酸化反應(yīng),通入CO2流量為0.2~1L/min,SO2流量為20~60mL/min,反應(yīng)溫度為60℃~80℃,時(shí)間為1~2h;得到固液混合物②;第三步,第二步處理后得到的固液混合物②抽濾分離,分離處理后的殘?jiān)?,用于回收鋁、鐵或大規(guī)模用于建材。赤泥是氧化鋁工業(yè)的廢棄物,對(duì)環(huán)境危害很大,赤泥中含有大量的Fe和Al等可回收元素。同時(shí),考慮煙氣中含CO2、SO2酸性氣體,用于處理赤泥,可達(dá)到處理拜耳法赤泥脫堿的效果。該脫堿方法中,煙氣聯(lián)合堿性材料處理赤泥脫堿,煙氣及堿性材料加入順序?qū)Τ嗄嗝搲A影響不大,因此,煙氣聯(lián)合堿性材料處理赤泥脫堿,煙氣及堿性材料的加入順序可以調(diào)整。利用煙氣/模擬煙氣聯(lián)合堿性助劑處理赤泥脫堿,不僅在赤泥脫堿處理、煙氣和電石渣回收利用方面具有應(yīng)用前景,而且具有非常大的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。具體實(shí)施方式:以下實(shí)例為進(jìn)一步說明本發(fā)明,并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)例一:第一步,將赤泥研磨粉碎,研磨后赤泥粒度在160目,與水混合,拜耳法赤泥與水重量比例為1:3,加入堿性材料電石渣/石灰進(jìn)行反應(yīng),所加堿性材料中CaO與赤泥中Na2O質(zhì)量比例為5%,反應(yīng)溫度為60℃,時(shí)間為1h,得到固液混合物①;第二步,向第一步固液混合物①中,通入煙氣/模擬煙氣進(jìn)行酸化反應(yīng),通入CO2流量為0.8L/min,SO2流量為60mL/min,反應(yīng)溫度為80℃,時(shí)間為2h;得到固液混合物②;第三步,第二步處理后得到的固液混合物②抽濾分離,分離處理后的殘?jiān)?,用于回收鋁、鐵或大規(guī)模用于建材。用常規(guī)方法檢測(cè)低堿赤泥中堿含量,分析低堿赤泥中堿含量為2.0%。實(shí)例二:第一步,將赤泥研磨粉碎,研磨后赤泥粒度在180目,與水混合,拜耳法赤泥與水重量比例為1∶5,加入堿性材料電石渣/石灰進(jìn)行反應(yīng),所加堿性材料中CaO與赤泥中Na2O質(zhì)量比例為10%,反應(yīng)溫度為80℃,時(shí)間為1h,得到固液混合物①;第二步,向第一步固液混合物①中,通入煙氣/模擬煙氣進(jìn)行酸化反應(yīng),通入CO2流量為0.6L/min,SO2流量為40mL/min,反應(yīng)溫度為60℃,時(shí)間為1h;得到固液混合物②;第三步,第二步處理后得到的固液混合物②抽濾分離,分離處理后的殘?jiān)?,用于回收鋁、鐵或大規(guī)模用于建材。用常規(guī)方法檢測(cè)低堿赤泥中堿含量,分析低堿赤泥中堿含量為1.8%。實(shí)例三;第一步,將赤泥研磨粉碎,研磨后赤泥粒度在180目,與水混合,拜耳法赤泥與水重量比例為1:7,加入堿性材料電石渣/石灰進(jìn)行反應(yīng),所加堿性材料中CaO與赤泥中Na2O質(zhì)量比例為12%,反應(yīng)溫度為100℃,時(shí)間為1h,得到固液混合物①;第二步,向第一步固液混合物①中,通入煙氣/模擬煙氣進(jìn)行酸化反應(yīng),通入CO2流量為0.4L/min,SO2流量為40mL/min,反應(yīng)溫度為70℃,時(shí)間為2h;得到固液混合物②;第三步,第二步處理后得到的固液混合物②抽濾分離,分離處理后的殘?jiān)?,用于回收鋁、鐵或大規(guī)模用于建材。用常規(guī)方法檢測(cè)低堿赤泥中堿含量,分析低堿赤泥中堿含量為1.72%。實(shí)例四:第一步,將赤泥研磨粉碎,研磨后赤泥粒度在200目,與水混合,拜耳法赤泥與水重量比例為1:10,加入堿性材料電石渣/石灰進(jìn)行反應(yīng),所加堿性材料中CaO與赤泥中Na2O質(zhì)量比例為15%,反應(yīng)溫度為100℃,時(shí)間為2h,得到固液混合物①;第二步,向第一步固液混合物①中,通入煙氣/模擬煙氣進(jìn)行酸化反應(yīng),通入CO2流量為0.4L/min,SO2流量為40mL/min,反應(yīng)溫度為80℃,時(shí)間為1h;得到固液混合物②;第三步,第二步處理后得到的固液混合物②抽濾分離,分離處理后的殘?jiān)?,用于回收鋁、鐵或大規(guī)模用于建材。用常規(guī)方法檢測(cè)低堿赤泥中堿含量,分析低堿赤泥中堿含量為1.92%。
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