[發明專利]一種利用超聲波協同微波干法赤泥固堿制備低堿赤泥的方法、赤泥固堿強化劑

有效

• 申請號: 202110442665.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113319096B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 田野;劉中凱
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;B09B3/38;B09B3/35;B09B3/70;B09B3/40
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明公開了一種利用超聲波協同微波干法赤泥固堿制備低堿赤泥的方法、赤泥固堿強化劑，所述方法包括：將以重量份數計的80～90份赤泥和10～20份固堿強化劑混勻，獲得赤泥固堿原料；將所述赤泥固堿原料進行超聲分散，獲得分散混合料；將所述分散混合料進行烘干，獲得烘干混合料；將所述烘干混合料進行球磨和篩分，獲得細粒徑混合料；將所述細粒徑混合料采用微波以進行改性反應，獲得低堿赤泥。本發明利用超聲波進行礦物分散預處理，再利用微波對赤泥添加固堿強化劑混合料進行快速固堿，從而解決了赤泥浸出液堿度過高的問題，赤泥浸出液的pH顯著降低，從10.88降至8.07，固堿率達到92.50％，固堿性能有了極大提升。

技術領域

本發明涉及有色金屬冶金廢渣治理的技術領域，特別涉及一種利用超聲波協同微波干法赤泥固堿制備低堿赤泥的方法、赤泥固堿強化劑。

背景技術

氧化鋁生產過程中經常產生鋁土礦殘余物—赤泥，屬于強堿性廢物，對各種動植物、海洋、土壤具有強烈腐蝕性，對生態環境產生巨大破壞。每生產一噸氧化鋁，平均會產生1.0-1.5噸赤泥。由于全球對氧化鋁的需求不斷增長，根據目前的生產率，估計到2025年赤泥的累積量約為50億噸，并且隨鋁土礦來源和氧化鋁提取效率而變化。赤泥目前主要處置方式仍然是筑壩堆存，封存堆滿后閉庫。但是當處置不當，發生泄壩時，會嚴重影響周邊的生態環境。因此，赤泥降低堿度一直是鋁工業固廢研究的熱點。

目前赤泥脫堿常見的有酸洗、水洗法、石灰法，例如CN111330943A中公開的柱淋洗法赤泥脫堿并通過添加改良劑，使得赤泥充分脫堿。CN108947156A中公開的一種節水高效的循環式赤泥脫堿系統，利用濾液循環使用，達到脫堿效果。CN110841463A中公開的鈣法煙氣脫硫工藝耦合的赤泥脫堿，原理是酸法中和脫堿，通過脫硫液漿液中的鈣、硫酸根及亞硫酸根的共同作用下，對赤泥中的鈉離子、結合堿等組分進行深度置換與中和。微波技術在冶金領域近年來被廣泛應用，其中微波赤泥進行碳熱還原回收含鐵物質及造孔較為普及。例如CN108866318A中公開的微波加熱通過水熱反應后進行磁選回收，回收率可達到85％以上。CN107140718A中公開的利用微波進行碳熱還原的前期處理，可有效的將赤泥中過剩的鐵在碳熱還原-磁選工藝中提取出來。CN102908983A中公開的微波低溫造孔活化粒狀赤泥制備多孔吸附材料研究表明，吸附孔隙容積和比表面積大大提高。

但是這些對比文件所公開的赤泥降堿技術，以及超聲微波還原技術等方法前提都是在酸浸或水浸的環境下進行反應，這些都必定會引入新的腐蝕性化學物質或者產生二次污染物，造成治理或回收利用+新污染物的形式出現。

因此，如何開發出一種低成本、綠色環保、節約資源的赤泥降堿技術，以解決赤泥浸出液堿度過高的問題，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明目的是提供一種利用超聲波協同微波干法赤泥固堿制備低堿赤泥的方法、赤泥固堿強化劑，解決了赤泥浸出液堿度過高的問題，赤泥浸出液的pH顯著降低，從10.88降至8.07，固堿率達到92.50％，固堿性能有了極大提升。

為了實現上述目的，本發明提供了一種利用超聲波協同微波干法赤泥固堿制備低堿赤泥的方法，所述方法包括：

將以重量份數計的80～90份赤泥和10～20份固堿強化劑混勻，獲得赤泥固堿原料；

將所述赤泥固堿原料進行超聲分散，獲得分散混合料；

將所述分散混合料進行烘干，獲得烘干混合料；

將所述烘干混合料進行球磨和篩分，獲得細粒徑混合料；

將所述細粒徑混合料采用微波以進行改性反應，獲得低堿赤泥。

進一步地，所述固堿強化劑以重量份數計包括2～10份正十二烷基三甲氧基硅烷、2～5份十二烷基二甲基氧化胺、1～3份聚丁二酸乙二醇酯、1～4份皂角粉、1～3份煤矸石、1～5份碎玻璃、1～4份硅灰。