[發明專利]一種含鋁污泥中資源回收方法

有效

• 申請號: 202010047250.6
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111153422B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王洪陽;羅立群;宋少先
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C01F7/04
• 分類號: C01F7/04;C01F11/18
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 江慧

本發明公開了一種含鋁污泥中資源回收方法，其步驟包括：配礦、焙燒、浸出、固液分離、碳分及物理分選。本發明通過控制生料中氧化鈣與氧化鋁的摩爾比，在熟料焙燒過程中將氧化鋁轉變為硫鋁酸鈣以及鋁酸鈣，后續經碳酸鈉溶液浸出而實現鋁和鈣的分離，所得鋁酸鈉溶液可采用碳分工藝制備氫氧化鋁，碳酸鈉溶液可返回熟料浸出步驟循環利用；同時浸出渣經物理分選后獲得碳酸鈣精礦，可返回配礦步驟循環利用或者用于污水處理，從而實現了以閉路循環方式對含鋁污泥中的鋁、鈣元素回收利用，處理成本顯著降低。

技術領域

本發明涉及環境工程領域，特別是一種含鋁污泥中資源回收方法。

背景技術

目前，鋁型材加工企業在鋁型材加工時，如切割、拋光、車紋等，會產生一定量的廢鋁屑；而在鋁型材表面處理時，通常采用酸液對鋁型材進行表面清洗，會產生大量的酸洗廢水，這些酸洗廢水常采用添加石灰石或石灰的方式進行中和處理，此時又會產生大量的含鋁污泥。對于上述的兩種含鋁廢料，現有的處理方法是將廢鋁屑會和含鋁污泥一起堆存處置或者填埋處理，不僅對周圍環境造成污染，同時造成資源的浪費。

上述含鋁污泥通常含有氧化鈣、氧化鋁以及硫酸鈣等組分，有文獻指出可以將含鋁污泥用于制備硫酸鋁產品，但是所制備的硫酸鋁產品水解后可產生硫酸，會對設備造成嚴重的腐蝕，且存在產品質量差以及產生大量含酸廢水等問題，則以硫酸鋁的形式將含鋁污泥中的鋁進行提取回收，顯然存在較大的問題。此外，若采用硫酸處理含鋁污泥，浸出渣中會生成大量難處理的硫酸鈣。因此，需要提出一種更有效的方法來處理含鋁污泥。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種含鋁污泥中資源回收方法，用于解決現有技術中鋁型材表面處理時所產生的廢水污泥難以回收處理的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種含鋁污泥中資源回收方法，其步驟依次包括：S1、將含鋁污泥和碳酸鈣進行配礦，研磨后混合均勻，得到生料；S2、將生料在1100～1400℃下焙燒20～60min得到熟料；S3、將熟料研磨處理后加入碳酸鈉溶液并浸出，得到浸出礦漿；S4、將浸出礦漿進行固液分離，得到鋁酸鈉溶液和浸出渣；S5、將鋁酸鈉溶液經碳分處理，得到氫氧化鋁和碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液回流并再次進行步驟S3的浸出；S6、將浸出渣經物理分選，得到尾礦和碳酸鈣精礦，碳酸鈣精礦再次用于步驟S1的配礦。

其中，含鋁污泥為鋁型材加工處理酸洗廢水時所產生的污泥，包含氧化鈣、氧化鋁以及硫酸鈣。

其中，生料中所含氧化鈣與氧化鋁的摩爾比1.0:1.0～1.3:1.0。

其中，步驟S3中，熟料研磨處理具體為：將熟料通過研磨處理成粒徑為-74μm的顆粒。

其中，步驟S3中，浸出的條件為：液固比為3～10，浸出溫度為50～100℃，浸出時間為30～120min。

其中，步驟S5中，碳分條件為：反應溫度為50～100℃，反應時間30～180min，二氧化碳濃度20～50％，通氣速率50～100mL/min。

其中，步驟S6中，物理分選為搖床重選或者水力分級。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明提供了一種含鋁污泥中資源回收方法，通過控制生料中氧化鈣與氧化鋁的摩爾比，在熟料焙燒過程中將氧化鋁完全轉變為硫鋁酸鈣以及鋁酸鈣，后續經碳酸鈉溶液浸出而實現鋁和鈣的分離，所得鋁酸鈉溶液可采用碳分工藝制備氫氧化鋁，碳酸鈉溶液可返回熟料浸出步驟循環利用；同時浸出渣經物理分選后獲得碳酸鈣精礦，可返回配礦步驟循環利用或者用于污水處理，從而實現了以閉路循環方式對含鋁污泥中的鋁、鈣元素回收利用，處理成本顯著降低。

附圖說明

圖1是本發明中含鋁污泥中資源回收方法一實施方式的工藝流程圖；

圖2是本發明中含鋁污泥中資源回收方法一實施方式實施例1中熟料的XRD圖；