[發(fā)明專利]一種從燒結(jié)法赤泥中分離有用組分的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210248530.9
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102745733A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘愛芳;馬潤勇;馬昱昭
• 申請（專利權(quán)）人: 潘愛芳
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01B33/12;C01B17/90;C01B11/06;C01G49/02;C01F7/14
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 車寧華

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，涉及一種發(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)

赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0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)外尚無有效的工業(yè)化處理方法，即使過去發(fā)達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，加強赤泥等工業(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：

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1：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1獲得的一道濾渣中加入工業(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1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，同時回收硫酸；

步驟6：鋁鐵分離。向步驟5所得的硅鋁混合物中加入步驟1所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60℃～100℃；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。

所述步驟(2)中：向步驟1獲得的一道濾渣中加入4mol/L～10mol/L的工業(yè)硫酸，并使固液質(zhì)量比為1：4～1：20；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℃～100℃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～10mol/L后，對步驟1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℃～1000℃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1所得一道濾液，并使其PH值大于9、體系溫度保持在60℃～100℃；反應(yīng)完全后過濾，濾液為NaAlO₂溶液，濾渣為Fe(OH)₃。