[發明專利]利用赤泥制造鑄石協同處理危險廢物的方法

在審

• 申請號: 202010434220.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111499203A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 馮承湖
• 申請（專利權）人: 馮承湖
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/10;C03C6/00;C03B19/02;C03B32/02;C04B33/132;C04B33/32
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 王書剛

一種利用赤泥制造鑄石協同處理危險廢物的方法，包括以下步驟：(1)在回轉窯的出口設置轉向閥，回轉窯的出口通過設置的轉向閥至少與兩個玻璃融窯連接，玻璃融窯中設置輔料入口；(2)將赤泥與危險廢物在回轉窯內混合焚燒；(3)將回轉窯窯尾高溫廢氣出口處的高溫爐渣向各個玻璃融窯交替輸入，通過玻璃融窯的輔料入口向玻璃融窯內輸入調節輔料，(4)調整合格酸度值后的各個玻璃融窯內的液態熔巖倒入模具中，在保溫狀態下使鑄石產品晶化；（5）晶化結束后使模具緩慢降溫，對鑄石產品退火，冷卻至室溫。本發明可將回轉窯危廢焚燒組合玻璃熔融窯，生產人造鑄石，使赤泥得到充分的利用，降低了鑄石產品能源消耗定額的行業標準規定，充分提高了鑄石的強度。

技術領域

本發明涉及用于對氧化鋁制造過程產生的赤泥固體廢物進行資源化利用的方法，屬于赤泥處理技術領域。

背景技術

氧化鋁制造過程的產生的工業廢物赤泥，是一種產生量巨大、占地且易產生生態風險的工業廢棄物。赤泥處理工藝比較復雜，大都將赤泥在堆場堆放，筑壩濕法堆存，靠自然沉降分離對溶液返回再用，該法容易使大量廢堿液滲透到附近土地中，造成土壤堿化、沼澤化，污染地表地下水源。還有的將赤泥干燥脫水后干法堆存。這兩種方法不但占用大量的土地，還使赤泥中的許多可利用成分不能得到合理的利用，造成了資源的二次浪費。

鑄石是一種非金屬耐腐蝕材料，可加工成板材，鑄石產品經高溫熔融、玻璃化、結晶后形成表面的保護膜，成為優良的建筑和特種材料。鑄石由原料和配比原料構成，經溶化、澆鑄、結晶、退火等工序加工而成。鑄石原料必須是均質的，細粒未風化的原巖，不含捕虜體和大于2毫米的橄欖石、輝石斑晶，主要是天然巖礦石，如玄武巖和輝綠巖，化學組成主要是SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、FeO、Fe₂O₃、K₂O+Na₂O、鹵化物等。配比原料的作用是調整礦石化學成分，降低原料熔化溫度，增加流動性，主要配比原料有角閃石、白云石、蛇紋石、螢石和鉻鐵礦等。鑄石中以鉻鐵礦或鈦鐵礦作為結晶劑。

氧化鋁生產方法有三種，即拜耳法、燒結法和聯合法，三種不同的方法生產的赤泥成分、性質、物相各異。赤泥是一種不溶性的殘渣，主要由細顆粒和粗顆粒組成，化學成分因鋁土礦產地和氧化鋁生產方法的不同而有所差異。燒結法赤泥的主要成分是：Ca₂Si0₄，Na₂0.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，3CaO.A1₂0₃.4S10₂(水化石榴石)，赤泥附液(含Na₂C0₃的水)。拜耳法赤泥的主要成分是：Na₂0.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，3CaO.A1₂0₃.4S10₂，aO.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，赤泥附液。

赤泥的物理化學特性主要包括陽離子交換和比表面積兩項指標。赤泥陽離子交換量總體上偏高，數值變幅大，非常大交換量為578.1me/kg土，較小為207.9me/kg土，多數為250me/kg～300me/kg土；其值高于膨脹土和高嶺土，低于伊利土和蒙特土，說明赤泥的交換量不穩定網。赤泥比表面積(比表面積大小反映粘土礦物的分散程度和礦物晶格構造)偏高，非常大值為186.9m2/g，較小值為64.09m2/g，大小相差懸殊，且變化幅度大，說明赤泥的礦物分散度和晶格構造差異性顯著。

隨著鋁工業的發展和鋁土礦石品位的降低，赤泥量將越來越大，需要對赤泥再處理加以利用，才能變廢為寶減少污染。如果將赤泥制成鑄石，將使赤泥得到極大利用。