[發明專利]一種鋁強化赤泥脫堿并分離回收鋁、鐵的方法

有效

• 申請號: 201910223314.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109987639B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 田森林;黃建洪;寧平;陳允建;胡學偉;李英杰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;C01F7/02;C01F7/06;B01D53/50;B01D53/80
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 張楊

本發明公開了一種鋁強化赤泥脫堿并分離回收鋁、鐵的方法，所述方法是將赤泥溶于水，通入過量SO₂，同時通入氧氣曝氣，并回流部分濾后堿性浸出液；當赤泥混合液pH降至3以下時，對赤泥混合液洗滌過濾，然后向酸性浸出液中加入NaOH調節pH至強堿性，并再次對浸出液進行陳化過濾，將濾渣進行處理，回收Fe₂O₃，同時將過濾后的堿性浸出液向赤泥混合液部分回流；將剩余濾后堿性浸出液調節pH至弱酸性，然后過濾回收鋁。本發明在赤泥混合液中通入SO₂進行酸化脫硫，將濾后含有Al³⁺的堿性浸出液部分回流至赤泥混合液中，強化赤泥脫堿；將堿性浸出液濾后得到的濾渣進行烘干、燒結等步驟，可得到幾乎純凈的Fe₂O₃；剩余的濾后堿性浸出液調節pH至弱酸性，可過濾回收Al(OH)₃。

技術領域

本發明屬于冶金領域和環境保護領域，進一步屬于工業煙氣污染物控制技術領域，具體涉及一種鋁強化赤泥脫堿并分離回收鋁、鐵的方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁工業排除的污染性廢渣，每生產1t氧化鋁約產生1t~1.8t赤泥。我國作為第四大氧化鋁生產國，每年排放的赤泥550萬噸以上。目前大部分采取赤泥庫（壩）濕法存放或脫水干化處理的方法，不僅侵占農田，還存在潰壩隱患。赤泥中含有3%~10%的Na₂O，具有強堿性，不合理堆放容易造成土壤以及地下水污染。同時裸露赤泥形成的粉塵隨風飛揚，污染大氣，對人類和動植物的生存造行不良影響，惡化生態環境。另外，赤泥中含有較高含量的Fe、Al等金屬資源，沒有得到充分利用，將造成資源的浪費。

工業化的發展，尤其是電力以及鋼鐵行業，生產中消耗大量的燃料和礦石，產生大量的含硫煙氣。目前國家已經從排放總量與排放濃度兩個方面對SO₂排放進行了控制，標準非常嚴格，無論是現有企業還是新建企業都應建設煙氣脫硫裝置，才能達到SO₂排放國家標準。

目前對赤泥的研究集中表現在脫堿處理和綜合性利用。對赤泥的開發利用，研究者們開展了建材方面、吸附材料、填充材料、農用肥料、有機金屬的回收等方面的研究，但大多處于理論研究階段，因此總體綜合利用率僅為15%左右。

針對該問題，國內學者進行了大量研究。例如一種非直接加熱赤泥脫堿并同步烘干赤泥原料反應爐（CN106746414A）提出一種不外加熱源，利用余熱干燥赤泥并脫堿的方法。一種復合有機酸赤泥脫堿劑及赤泥脫堿方法（CN108640446A）提出了一種利用木醋液、氨基磺酸和螯合劑混合制成的復合有機酸赤泥脫堿劑對赤泥進行脫堿的方法。一種電滲析耦合離子交換樹脂的赤泥脫堿和回收工藝（CN106865923A）提出了一種利用耦合電滲析技術和離子交換樹脂材料對赤泥進行脫堿和再利用的方法。這些方法對赤泥的脫堿處理具有良好的效果，但技術復雜，能耗較高，實現工業化有難度或工業生產成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種處理成本低、脫堿效果好、可以以廢治廢且容易實現工業化的赤泥脫堿的方法，吸收SO₂廢氣，將赤泥中的堿脫除，并回收部分鋁和鐵，脫堿赤泥還可以綜合利用。

本發明的目的是這樣實現的，包括以下步驟：

S1、先將赤泥研磨后溶于漿化液，所述的漿化液為水和/或濾后堿性浸出液，攪拌均勻得到赤泥漿液，接著通入SO₂、O₂進行曝氣氧化得到赤泥混合液，過濾，得到脫堿赤泥和酸性浸出液；

S2、將過濾得到的酸性浸出液調節pH至強堿性，得到堿性浸出液，過濾，得到濾后堿性浸出液和濾渣，將濾渣進行烘干、燒結、水洗、烘干步驟處理后回收Fe₂O₃，將濾后堿性浸出液的1/5~1/2回流至步驟（1）中作為漿化液，剩下的濾后堿性浸出液調節pH至弱酸性并過濾，分離回收Al(OH)₃。