[發明專利]拜耳法赤泥的脫堿方法

有效

• 申請號: 201910528718.0
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110127725B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 薛小成;周輝放
• 申請（專利權）人: 河南鎂聯鋁基材料有限公司
• 主分類號: C01D1/02
• 分類號: C01D1/02;C01F7/02;B09B3/00
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 鮑立陽

本發明涉及鋁冶煉領域，尤其涉及一種拜耳法赤泥的脫堿方法，包括：a，取赤泥；b，取含氧化鈣物料及強氧化劑、氟化物投入裝有赤泥漿液的強化擴散容器中，控制含氧化鈣物料中CaO與赤泥固相中Na₂O的重量比為2～6，強氧化劑加入量為赤泥中氧化鈉含量的0～0.1%，氟化物加入量為赤泥中氧化鈉含量的0～0.1%，得到混合漿渣；c，常壓脫堿反應，將步驟b中得到的混合漿渣投入帶攪拌的常壓脫堿反應器進行脫堿反應，反應溫度為50～102℃，液固比為3～8，反應時間大于3h；d，分離洗滌，分離出的含堿的溶液返回氧化鋁生產流程，分離出的低堿赤泥送堆場堆存，可使外排赤泥中堿含量降低至1%以下，并且不產生其他有害廢物。

技術領域

本發明涉及鋁冶煉領域，尤其涉及一種拜耳法赤泥的脫堿方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁生產過程中排出的廢渣，因其含有一定比例的氧化鐵而呈紅褐色，稱之為赤泥。當前氧化鋁生產絕大部分采用堿法工藝，主要包括燒結法、拜耳法，以及由上述兩種工藝派生的混聯法、串聯法生產工藝。拜耳法工藝所采用的原料為鋁土礦，鋁土礦中所含有的二氧化硅在氧化鋁生產工藝中轉化為鈉硅渣，進入赤泥，從而造成氧化鋁和氧化鈉的損失隨赤泥帶走的氧化鈉不僅造成堿損失，增加生產成本，而且造成赤泥綜合利用困難、污染環境。

為回收赤泥中的堿，降低消耗和赤泥綜合利用，我國氧化鋁行業的科技工作者進行了大量的研究工作。已經投入工業應用的方法主要有由拜耳法和燒結法派生出來的串聯法生產工藝，但是該工藝能耗高、流程長、成本高的難題難以從根本上得到解決。

公告號為 CN201210483785.3提出了“一種降低拜耳法生產過程堿耗的方法”, 其方法是將拜耳法赤泥加入石灰進行反應，使拜耳法赤泥中的堿由固相進入液相, 反應后的料漿進行液固分離洗滌，液固分離后的固相用作建筑材料等的原料，液固分離后的液相返回生產系統。

公告號為CN106006688B，公布了“一種鈣化-碳化一步法處理拜耳法赤泥的方法”，其主要通過鈣化轉型、碳化轉型、提取氫氧化鋁三個主要步驟來實現，該工藝的特點是可以在回收堿的同時回收赤泥中的氧化鋁。此外，在赤泥的無害化處理以及工業化利用方面也形成了眾多的專利技術專利。

上述專利申請存在的缺陷是要么脫堿率低，經濟效益差，要么流程復雜、能耗高，實現工業化有難度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種常壓下經濟高效地回收拜耳法赤泥中堿的方法，采用這種方法可使外排赤泥中堿含量降低至1%以下，并且不產生其他有害廢物，既達到了降低堿耗的目的，又避免了含堿廢液滲漏造成的環境污染，同時為赤泥進一步利用赤泥創造了條件。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種拜耳法赤泥的脫堿方法，回收堿過程按照以下步驟進行操作，包括：

a，取赤泥，抽樣法測赤泥中的氧化鈉含量；

b，強化擴散預處理，取含氧化鈣物料及強氧化劑、氟化物投入裝有赤泥漿液的強化擴散容器中，其中，控制含氧化鈣物料中CaO與赤泥固相中Na₂O的重量比為2～6，強氧化劑加入量為赤泥中氧化鈉含量的0～0.1%，氟化物加入量為赤泥中氧化鈉含量的0～0.1%，攪拌10-12min，得到混合漿渣，鈣離子在預處理階段就開始置換赤泥固相中的鈉離子，強氧化劑作為強氧化劑可降低溶液粘度，有助于強化鈣離子、鈉離子的外擴散（鈣離子、鈉離子在溶液中的擴散），為鈣離子置換鈉離子創造有利條件，氟化物可以腐蝕赤泥中的硅化物，破壞赤泥物相結構，有助于鈉離子內擴散（鈉離子在固相中的擴散），有利于鈣離子置換鈉離子

c，常壓脫堿反應，將步驟b中得到的混合漿渣投入帶攪拌的常壓脫堿反應器進行脫堿反應，反應溫度為50～102℃，液固比為3～8，反應時間大于3h，在該反應溫度和固液比條件下，脫堿效率較高，通過大于3h的反應能夠得到很好的脫堿效果；