[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用赤泥制備白炭黑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310050948.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103086384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張珂;胡芝娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;天津中材工程研究中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B33/12
• 分類(lèi)號(hào): C01B33/12
• 代理公司: 天津市鼎和專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于白炭黑制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用赤泥制備白炭黑的方法。

背景技術(shù)

赤泥是鋁工業(yè)中最主要的固體廢渣，每生產(chǎn)1t氧化鋁約產(chǎn)生0.8t～1.6t赤泥。我國(guó)各地目前累積堆存量達(dá)到2億t，預(yù)計(jì)到2015年全國(guó)赤泥的堆存量將達(dá)到3.5億t。由于赤泥具有高堿性，大量的赤泥長(zhǎng)期堆存后，有害物質(zhì)滲入地下，會(huì)造成土地堿化、地下水環(huán)境的污染。由于無(wú)法大規(guī)模利用，產(chǎn)生的赤泥需要占用大片土地來(lái)存放，增加了基建費(fèi)用。因此，赤泥的綜合利用成為當(dāng)前一個(gè)最為迫切的技術(shù)課題。

赤泥主要含有氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、二氧化硅和堿性鈉，同時(shí)還少量含有二氧化鈦、氧化鈧及氧化鎂等。多數(shù)研究結(jié)果認(rèn)為對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理后使用效果會(huì)更好，并且預(yù)處理需要在一些工藝過(guò)程比較復(fù)雜、反應(yīng)條件苛刻的環(huán)境下進(jìn)行，因此，其利用的成本較高，不易大規(guī)模使用。

從查閱的現(xiàn)有資料來(lái)看，目前，制備白炭黑的工藝過(guò)程比較復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種利用赤泥制備白炭黑的方法，該方法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，成本低。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種利用赤泥制備白炭黑的方法，按照以下步驟進(jìn)行操作：

一）將體積比為1：2.5～5的赤泥和HCl混勻，并調(diào)節(jié)PH=2.0～3.5，HCl的濃度為：19%～22%；

二）將步驟一）制得的混合液放入攪拌反應(yīng)釜中，使鹽酸和赤泥中的相關(guān)組分進(jìn)行反應(yīng)，以除掉赤泥中可溶性的物質(zhì)，使以SiO₂為主的不可溶物進(jìn)一步富集；

對(duì)反應(yīng)后的釜中液進(jìn)行固液分離，得到一次液和一次渣；

三）將步驟二）中得到的一次渣用水進(jìn)行洗滌，將干凈的一次渣和NaOH按重量比1：0.3～0.5進(jìn)行混合，用NaOH堿解一次渣，堿解的條件為：溫度95～105℃，時(shí)間100～130min；

對(duì)堿解后的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到二次液和二次渣；

四）將步驟三）中得到的二次液加入到濃度為4～5mol/l的乙醇溶液中，然后加入濃度為19%～22%的鹽酸進(jìn)行鹽析，得到絮狀物質(zhì)和三次液；

五）將步驟四）中得到的絮狀物質(zhì)從三次液中分離出來(lái)，并用水進(jìn)行洗滌，然后將干凈的絮狀物質(zhì)壓濾成固體，放到干燥箱中，在100～110℃下進(jìn)行干燥，恒重后，即可得到白炭黑。

所述步驟一）的反應(yīng)條件為：溫度90～97℃，時(shí)間70～100min。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

一）直接利用生產(chǎn)氧化鋁后的赤泥作為原料，無(wú)需進(jìn)行預(yù)處理；

二）降低了赤泥的利用成本，同時(shí)降低了白炭黑的生產(chǎn)成本；

三）將筑壩存放的工業(yè)廢渣—赤泥，變成了可以露天堆放的固體渣，降低了工業(yè)廢渣的管理成本；

綜上所述，本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢渣—赤泥中有用的元素，變廢為寶，制取了白炭黑產(chǎn)品，有效地減少了赤泥的排放量；而且由于排出的固體渣以固態(tài)形式存在，使堆放形式可以單一化，減少了基建投資成本；同時(shí)本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例：

下述實(shí)施例所用原料及設(shè)備：

原料：淄博山鋁公司拜耳法生產(chǎn)氧化鋁后赤泥，化學(xué)成分如下表：