[發明專利]一種生物質資源化利用氧化鋁赤泥處理裝置及處理方法

在審

• 申請號: 202110682068.2
• 申請日: 2021-06-19
• 公開（公告）號: CN113319105A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 廖威;黃庶識;廖燕蓮;吳硯峰;谷玉紅;黃君文;鐘梅清;廖天志
• 申請（專利權）人: 廖威;廣西職業技術學院
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及廢棄物資源化利用技術領域，具體涉及一種生物質資源化利用氧化鋁赤泥處理裝置及處理方法；包括以下步驟：(1)對赤泥制漿進行磁選和浮選，選出其中的獨居石和鋯石；(2)調控赤泥堿性：將赤泥與秸稈置于氧化氣氛中進行熱解反應；(3)利用粉碎設備將廚余垃圾、農林廢棄物進行破碎，得到粉碎的生物質廢棄物；(4)將粉碎的生物質廢棄物、水和經過熱解反應后的赤泥按比例送入高壓反應釜中，并對高壓反應釜進行升溫到一定的溫度，保溫一定時間，再進行固液分離；(5)、將分離所得固體部分進行焙燒獲得生物質活性炭；本發明實現了廚余垃圾、農林廢棄物和已經去除放射性物質的赤泥等協同處理和資源化利用，減少了化學物質的使用，節能成本，且環境友好。

技術領域

本發明涉及廢棄物資源化利用技術領域，具體涉及一種生物質資源化利用氧化鋁赤泥處理裝置及處理方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁生產工藝過程產生的固體廢渣，我國赤泥總堆存量超過6億噸，每年產生赤泥約1億噸。赤泥的化學組成主要是由Na₂O、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂和CaO等構成，具有強堿性(pH＞12)和微量放射性(含有天然放射性元素，比如鈾、釷等)，還含有少量氟化物，屬于強堿性廢渣，具有嚴重的堿污染性。目前，企業對赤泥的處理方式主要是露天筑壩堆放，這種方式一方面會占用大量土地，增加維護管理成本，另一方面會污染土地以及地下水，且堆放的赤泥在干燥之后會形成粉塵隨風飄揚，造成大氣中PM濃度增大，污染空氣，影響人類和動植物的健康，嚴重破壞生態環境。因此赤泥的無害化處理對于氧化鋁企業綠色循環發展具有重要意義，同時減少赤泥所帶來的環境負面影響，然而如何實現赤泥的高價值利用仍面臨嚴峻挑戰。

中國的生物質能源儲量巨大，這些生物質資源除了少部分被用作飼料、燃料、化工原料外，大部分被丟棄成為農業廢棄物。而除土地填埋或直接焚燒外，生物質可被視為可再生資源。因此，探索赤泥和農業生物質廢棄物協同處理降低赤泥堿性風險的合適方法，有望增加赤泥和生物質的價值。

發明內容

本發明的目的克服現有技術的不足，提供一種生物質資源化利用氧化鋁赤泥處理裝置及處理方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

生物質資源化利用氧化鋁赤泥處理方法，包括以下步驟：

(1)、對赤泥制漿進行磁選和浮選，選出其中的獨居石和鋯石；

(2)、調控赤泥堿性：將赤泥與秸稈置于氧化氣氛中進行熱解反應；

(3)、利用粉碎設備將廚余垃圾、農林廢棄物進行破碎，得到粉碎的生物質廢棄物；

(4)、將粉碎的生物質廢棄物、水和經過熱解反應后的赤泥按比例送入高壓反應釜中，并對高壓反應釜進行升溫到一定的溫度，保溫一定時間，再進行固液分離；

(5)、將分離所得固體部分進行焙燒獲得生物質活性炭。

具體的，步驟(1)采用磁場強度大于6500-6800高斯的強磁選系統，選出其中的獨居石，之后再加入由塔爾油、水玻璃、氧化石蠟皂、油酸鈉及氫氧化鈉組成的浮選劑，將鋯石分離出來。

其中，步驟(2)中先將經過磁選和浮選后的赤泥放置在通風處自然風干72小時后過100目篩，然后將處理后的秸稈與赤泥按照質量比為1：1混合攪拌均勻，放入固定熱解反應器中熱解兩小時，反應溫度為450℃～650℃，所得赤泥PH值小于9。

進一步的，步驟(4)中是將赤泥與生物質廢棄物按照質量比為1:1～100加入到高壓反應釜中，并加入占生物質原料質量1～20倍的水，升溫到溫度為160℃～240℃，反應10～240min，保溫10～30h后，進行固液分離。