氧化铝厂赤泥的二氧化碳悬浮脱碱的方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化铝厂的生产废料赤泥的脱碱再利用方法，属于化工及环保技术领域。本发明专利技术的工艺步骤为：（１）首先将赤泥在马弗炉中焙烧，将其中的结晶水除去，再将其粉碎并研磨成粉末状；（２）将预处理过的赤泥粉末置于脱碱反应器中，加入水，充分搅拌混合成泥浆状；（３）在泥浆状的赤泥中通入ＣＯ２进行气液固三相脱碱反应；（４）反应结束后，将澄清液与固渣进行离心分离，得到脱碱后的赤泥。本发明专利技术可实现废物的可持续综合再利用；与传统生石灰脱碱工艺相比，本发明专利技术的ＣＯ２悬浮工艺具有操作简便、脱碱率高、所得碱纯度高，无废弃物排放等优点；整个工艺可实现闭路循环，反应过程不产生“三废”污染，属于绿色环保型清洁生产工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氧化铝厂的生产废料赤泥的脱碱再利用方法，属于化工及环保技 术领域。
技术介绍
随着铝工业的发展，生产氧化铝排出的赤泥量日益增加，目前全世界每年产生约 5000万吨赤泥，我国的赤泥排放量每年大约也有1500万吨以上。每生产1吨Al2O3就会产 生0. 6 1. 2吨的赤泥矿渣。这么大量的赤泥都湿法或干法堆存，不但污染水源，占用大量 土地，而且赤泥中许多可利用成分不能得到合理利用，造成了资源二次浪费。对赤泥进行综 合利用研究迫在眉睫。为了有效地利用赤泥，实现废弃资源再利用，国内外已进行了大量研究，如从赤泥 中提取有价金属钛、铁等，或将其用于硅酸盐水泥、建材基料等等。但是，由于赤泥碱含量过 高，制约其资源化综合利用。因此，经济有效地实现赤泥脱碱是赤泥资源化综合利用中亟待 解决的问题。CO2是一种无色、无味的气体，是地球上最丰富的碳资源之一。20世纪以来，随着人 类工业生产活动的高速发展，CO2排放量越来越大，预计到2100年，大气中二氧化碳含量将 达到5.5X10—4。由于它在大气中含量高、寿命长，所以对温室效应的贡献最大，其浓度增加 对温室效应的贡献值更是达到55%。大量CO2气体排放导致的全球“温室效应”及造成的一 系列严重环境问题，引起了世界各国高度重视，并已将其作为温室气体削减与控制的重点。 如能将CO2转化成再生资源加以利用、使之变废为宝，不仅对当前世界性CO2减排做出贡献， 而且也将创造显著的社会、环境和经济效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种氧化铝厂赤泥的CO2悬浮脱碱的方法，具 有操作简便、脱碱率高、所得碱纯度高，无废弃物排放等优点。解决本专利技术的技术问题所采用的方案是(1)首先将赤泥在马弗炉中焙烧，将其中的结晶水除去，再将其粉碎并研磨成粉末 状；(2)将预处理过的赤泥粉末置于脱碱反应器中，加入水，充分搅拌混合成泥浆状；(3)在泥浆状的赤泥中通入CO2进行气液固三相脱碱反应；(4)反应结束后，将澄清液与固渣进行离心分离，得到脱碱后的赤泥。本专利技术的具体工艺技术参数是①赤泥在马弗炉中于400 700 0C下焙烧3 6小时，然后将其粉碎并研磨成50 150目的粉末；②赤泥粉末在脱碱反应器中按5 1 10 1液固质量比搅拌混合成泥浆； ③脱碱反应时按3m/s 5m/s的气体速率通入CO2,反应温度40°C 80°C，反应时间1小 时 5小时。本专利技术所述的脱碱后的赤泥可用作生产硅酸盐水泥的原料。赤泥本身附带一定量结晶水，经400 700°C焙烧后，结晶水被完全去除。在水 热反应条件下，赤泥的附着碱溶解于反应溶液中，当CO2进入反应体系中，与溶液中的碱发 生反应后，这种平衡被破坏，造成了液固界面与溶液中碱量的浓度差，迫使赤泥的附着碱 不断进入反应体系中进行脱碱反应，最终完成脱碱过程。赤泥的悬浮碳化法脱碱工艺属 于气、液、固三相反应，在整个脱碱过程中，CO2气体主要与溶液中的碱性化合物，如铝酸钠 (Na2O · Al2O3)、碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)等发生中和反应，以达到脱碱的目的。本专利技术的有益效果是本专利技术开发的优点在于(1)是新型CO2悬浮化法赤泥脱碱绿色环保工艺，工艺将 造成温室效应的CO2用于赤泥废弃物脱碱，不仅达到“废气减排化”和“废物减量化”，而且 实现双废物(CO2和赤泥)的可持续综合再利用。(2)与传统生石灰脱碱工艺相比]，本发 明的CO2悬浮工艺具有操作简便、脱碱率高、所得碱纯度高，无废弃物排放等优点。(3)整个 工艺可实现闭路循环，反应过程不产生“三废”污染，属于绿色环保型清洁生产工艺。具体实施例方式实施例1以烧结法产生赤泥为原料，赤泥的化学组成及物相组成见表1。表1赤泥的化学组成及物相组成(％ ) 首先将法赤泥在马弗炉中于600 V下焙烧5小时，然后将其粉碎并研磨过80目筛。 将预处理赤泥置于脱碱反应器中，按液固比10 1定量加入水，充分搅拌混合成泥浆状，并 在60°c温度下，按4m/s的气体速率通入CO2进行气液固三相脱碱反应1. 5小时，将澄清液 与固渣进行离心分离。脱碱后，赤泥脱碱率可达85%，赤泥中的碱含量(以Na2O计)降低 至0.3%以下，完全符合作为生产硅酸盐水泥基料的要求。实施例2以联合法产生赤泥为原料，赤泥的化学组成及物相组成见表1。表2赤泥的化学组成及物相组成(％ ) 首先将法赤泥在马弗炉中于400°C下焙烧5小时，然后将其粉碎并研磨过150目 筛。将预处理赤泥置于脱碱反应器中，按液固比5 1定量加入水，充分搅拌混合成泥浆状， 并在40°C温度下，按3m/s的气体速率通入CO2进行气液固三相脱碱反应1小时，将澄清液 与固渣进行离心分离。脱碱后，赤泥脱碱率可达75%，赤泥中的碱含量(以Na2O计)降低 至0. 75%以下，完全符合作为生产硅酸盐水泥基料的要求。实施例3以拜耳法产生的赤泥为原料，赤泥的化学组成及物相组成见表1。表3赤泥的化学组成及物相组成(％ ) 首先将法赤泥在马弗炉中于700 V下焙烧3小时，然后将其粉碎并研磨过70目筛。 将预处理赤泥置于脱碱反应器中，按液固比5 1定量加入水，充分搅拌混合成泥浆状，并 在40°C温度下，按3. 5m/s的气体速率通入CO2进行气液固三相脱碱反应2小时，将澄清液 与固渣进行离心分离。脱碱后，赤泥脱碱率可达93%，赤泥中的碱含量(以Na2O计)降低 至0. 4%以下，完全符合作为生产硅酸盐水泥基料的要求。权利要求一种氧化铝厂赤泥的CO2悬浮脱碱的方法，其特征在于(1)首先将赤泥在马弗炉中焙烧，将其中的结晶水除去，再将其粉碎并研磨成粉末状；(2)将预处理过的赤泥粉末置于脱碱反应器中，加入水，充分搅拌混合成泥浆状；(3)在泥浆状的赤泥中通入CO2进行气液固三相脱碱反应；(4)反应结束后，将澄清液与固渣进行离心分离，得到脱碱后的赤泥。2.根据权利要求1所述的氧化铝厂赤泥的CO2悬浮脱碱的方法，其特征是①赤泥在马 弗炉中于400 700°C下焙烧3 6小时，然后将其粉碎并研磨成50 150目的粉末；② 赤泥粉末在脱碱反应器中按5 1 10 1液固质量比搅拌混合成泥浆；③脱碱反应时按 3m/s 5m/s的气体速率通入CO2,反应温度40°C 80°C，反应时间1小时 5小时。3.根据权利要求2所述的高强超细晶铜带材的制备方法，其特征在于脱碱后的赤泥 用作生产硅酸盐水泥的原料。全文摘要本专利技术涉及一种氧化铝厂的生产废料赤泥的脱碱再利用方法，属于化工及环保
本专利技术的工艺步骤为(1)首先将赤泥在马弗炉中焙烧，将其中的结晶水除去，再将其粉碎并研磨成粉末状；(2)将预处理过的赤泥粉末置于脱碱反应器中，加入水，充分搅拌混合成泥浆状；(3)在泥浆状的赤泥中通入CO2进行气液固三相脱碱反应；(4)反应结束后，将澄清液与固渣进行离心分离，得到脱碱后的赤泥。本专利技术可实现废物的可持续综合再利用；与传统生石灰脱碱工艺相比，本专利技术的CO2悬浮工艺具有操作简便、脱碱率高、所得碱纯度高，无废弃物排放等优点；整个工艺可实现闭路循环，反应过程不产生“三废”污染，属于绿色环保型清洁生产工艺。文档编号C04B7/147GK101927255SQ20091009492公开日2010本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铝厂赤泥的ＣＯ↓［２］悬浮脱碱的方法，其特征在于：（１）首先将赤泥在马弗炉中焙烧，将其中的结晶水除去，再将其粉碎并研磨成粉末状；（２）将预处理过的赤泥粉末置于脱碱反应器中，加入水，充分搅拌混合成泥浆状；（３）在泥浆状的赤泥中通入ＣＯ↓［２］进行气液固三相脱碱反应；（４）反应结束后，将澄清液与固渣进行离心分离，得到脱碱后的赤泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宁平，王学谦，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]