[發(fā)明專利]一種去除赤泥中鋯、鋅和鉻的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610759160.3
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106363009B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱曉波;李望;湯森;李文中;張乾;張玉德;邢寶林;張傳祥;陸銀平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司41110
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及赤泥綜合處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除赤泥中鋯、鋅和鉻的方法。

背景技術(shù)

拜耳法赤泥是鋁土礦采用拜耳法工藝冶煉氧化鋁過(guò)程中產(chǎn)生的尾渣，是一種含有鋯、鋅和鉻等多種重金屬的強(qiáng)堿性固體污染物，其堆存過(guò)程會(huì)造成地下水體和土壤污染。另外，拜耳法赤泥可以作為提取稀貴金屬，制備建筑材料和環(huán)境吸附材料的原料(朱國(guó)海, 王克勤, 王皓, 等. 硫酸浸出赤泥渣回收二氧化鈦的研究 [J]. 有色金屬(冶煉部分), 2012, 7: 23-26；南相莉, 張廷安, 劉燕等. 我國(guó)赤泥綜合利用分析 [J]. 過(guò)程工程學(xué)報(bào), 2010, 10(S1): 23-28)。但是其中的重金屬制約了其高效綜合利用，因此必須對(duì)其進(jìn)行去除重金屬。

目前，沒(méi)有專門(mén)對(duì)赤泥進(jìn)行去除重金屬的研究，對(duì)其他土壤或固體廢棄物脫除重金屬的研究是多采用鹽酸、硫酸、草酸和檸檬酸等作為浸出溶劑(黃川, 李柳, 黃珊, 等. 重金屬污染土壤的草酸和EDTA混合淋洗研究 [J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2014, 8(8): 3480-3486；孫濤, 毛霞麗, 陸扣萍等. 檸檬酸對(duì)重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的浸提效果研究 [J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 35(8): 2573-2581；趙由才, 謝田, 高小峰等. 一種使受多種重金屬污染的建筑廢物穩(wěn)定化. 中國(guó)發(fā)明專利：CN 104190692 A；趙由才, 高小峰, 謝田等. 一種高濃度重金屬污染建筑廢物的處理方法. 中國(guó)發(fā)明專利：CN 103978013 A)。采用鹽酸等無(wú)機(jī)酸去除重金屬，具有脫除效率高的特點(diǎn)，但處理后的尾渣酸性強(qiáng)，廢液后續(xù)處理困難。采用草酸和EDTA混合去除重金屬，存在重金屬脫除率低，選擇性差，脫除液中重金屬濃度低和溶液pH值低，脫除液處理困難，尾渣中殘留的EDTA等有機(jī)物處理困難等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種去除赤泥中鋯、鋅和鉻的方法，該方法要求具有重金屬脫除率高，藥劑消耗低，處理后尾渣可直接利用，廢液可循環(huán)利用，廢液pH值高、重金屬含量高和容易處理回收等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的去除赤泥中鋯、鋅和鉻的方法是采用蘋(píng)果酸和醋酸聯(lián)合脫除赤泥中鋯、鋅和鉻的工藝，具體步驟如下：

a、混合酸的制備

將蘋(píng)果酸固體按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%~20%加入到醋酸溶液中，在溫度為20~40℃和攪拌強(qiáng)度為200~450r/min條件下攪拌120~180min，攪拌溶解完全后得到混合酸備用，其中蘋(píng)果酸為工業(yè)級(jí)，純度大于90%，醋酸為工業(yè)級(jí)，純度大于95%；

b、赤泥浸出溶解

將赤泥與混合酸混勻，在液固質(zhì)量比為2~20:1的條件下攪拌溶解，溶解工藝是溫度為30~50℃、攪拌時(shí)間為120~360min和攪拌強(qiáng)度100~200r/min，攪拌結(jié)束后礦漿進(jìn)行壓濾獲得廢液和尾渣，鋯脫除率99.5%，鋅脫除率大于99%，鉻脫除率大于99%，尾渣可直接經(jīng)皮帶運(yùn)輸至尾礦壩堆存，自然風(fēng)干后得到合格尾渣，可用于制備建筑材料，也可用于作為土壤改良劑；

c、廢液處理

廢液可用于返回溶解下一批次赤泥，溶解工藝為廢液與新的混合酸的體積比為6~9:1，溫度為30~50℃、攪拌時(shí)間為120~360min和攪拌強(qiáng)度100~200r/min，攪拌結(jié)束后礦漿進(jìn)行壓濾獲得廢液和尾渣；當(dāng)廢液pH值小于6時(shí)，繼續(xù)返回溶解下一批次赤泥，若廢液pH值大于6時(shí)，進(jìn)行中和處理得到合格溶液。

本發(fā)明所述赤泥是拜耳法赤泥，其中鋯含量大于3g/kg，鉻含量大于500mg/kg，鋅含量大于100 mg/kg。

本發(fā)明所述中和處理是向廢液中添加生石灰，在溶液pH值為9~10條件下攪拌60~120min，靜置10~60min后排出合格溶液；所述合格溶液pH值為7~8.5，鋯、鉻、鋅濃度低于0.02mg/L。

本發(fā)明得到的合格尾渣中鋯含量低于10 mg/kg，鉻含量小于5mg/kg，鋅含量小于1mg/kg。