一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法
2023-04-29 17:52:21
一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法
【專利摘要】一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，包括如下步驟：1、將原料和工業濃硫酸調製礦漿液固體積質量比0.6～2.0：1，在自熱或者保溫150～250℃條件下攪拌酸解20～120分鐘；2、按原料用量液固體積質量比2～7:1向酸解渣中加水調漿，在60～100℃條件下攪拌浸出反應20～120分鐘；3、根據浸出液中鋁含量添加理論值1～1.2倍的硫酸鉀，反應20～120分鐘，終點溫度5～25℃，過濾得到明礬。本發明以工業廢料為主要原料，不僅降低了環境汙染，還對鋁元素進行了回收，工藝流程簡單，生產容易實現，浸出渣實現了脫鹼處理，其它有價金屬轉移富集到了尾液之中，為之後的綜合回收提供了條件。
【專利說明】一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氧化鋁生產過程中產出的赤泥處理【技術領域】，具體是一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，特別是直接從一水硬鋁石拜耳法氧化鋁生產固體廢棄物赤泥中回收有價金屬鋁的方法。
【背景技術】
[0002]赤泥是以鋁土礦為原料生產氧化鋁過程中副產的極細顆粒強鹼性固體廢物，每生產一噸氧化鋁，大約產生赤泥0.8~1.5噸。我國是氧化鋁生產大國，2009年生產氧化鋁2378萬噸，約佔世界總產量的30%，產生的赤泥近3000萬噸。目前我國赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量達到2億噸。隨著我國氧化鋁產量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產生量還將不斷增加，預計到2015年，赤泥累計堆存量將達到3.5億噸。赤泥大量堆存，既佔用土地，浪費資源，又易造成環境汙染和安全隱患。
[0003]目前對赤泥中鋁的提取有很多研究，美國專利1618105提出將高鐵高矽物料、石灰石、焦炭按一定的比例混合後在電爐中熔煉，二氧化矽與鈣結合形成矽鈣化合物，得到生鐵和以12Ca0.7A1203和2Ca0.SiO2為主的爐渣，爐渣用碳酸鈉溶液浸出，得到鋁酸鈉溶液和碳酸鈣，經固、液分離後得到鋁酸鈉溶液，在此溶液中通入煙道尾氣CO2進行碳酸化分解析出Al (OH) 3，從而實現鋁的回收。中國專利CN103031443A首先將赤泥與硫酸混合然後將混合液放入高溫爐中進行焙燒，然後自然冷卻，取樣洗滌、過濾，所得濾渣即為處理後的赤泥。洗滌溶液，經過沉澱和樹脂吸附提取鋁和鐵。中國專利CN102328942A用鹽酸浸出赤泥，脫娃後加氫氧化鈉得到招酸鈉溶液和有價金屬洛。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，能夠使鐵、鋁分離簡單，尾渣脫鹼可利用，可綜合回收尾液中富集的有價金屬。
[0005]本發明所用原料為赤泥或赤泥煉鐵爐渣，赤泥質量百分數成分成分為:Fe23.56%、Al2O3H.31%、Si029.25%、Ti026.41%、Ca019.26%、Na203.77% ;赤泥煉鐵爐渣質量百分數成分成分為:Fel.73%、Α120326.92%、Si0225.05%、Ti026.96%、Ca027.20%、Na205.56%。
[0006]本發明的技術方案是:一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，包括如下步驟:
[0007](I)酸解:按液固體積質量比為0.6~2.0:1將原料赤泥或赤泥煉鐵爐渣和工業濃硫酸調製礦漿，在自熱或者保溫150~250°C條件下攪拌酸解20~120分鐘，得到酸解渣，
[0008](2)浸出:按液固體積質量比為2~7:1向酸解渣中加水調漿，在60~100°C條件下攪拌浸出反應20~120分鐘，過濾，得到浸出液和浸出渣，
[0009](3)製備明礬:根據浸出液中鋁含量添加理論值I~1.2倍的硫酸鉀，反應20~120分鐘，終點溫度5~25°C，過濾，得到明礬和尾液。
[0010]本發明的突出優點在於:在對赤泥中鋁元素回收的同時，實現了赤泥的脫鹼處理，工藝流程簡單，生產容易實現，鋁產品明礬需求量大，其它有價金屬轉移富集到了尾液之中，為之後的綜合回收提供了條件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法的工藝流程圖。【具體實施方式】
[0012]以下通過實施例對本發明的技術方案作進一步說明。
[0013]實施例1
[0014]本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，本實施例採用的原料為赤泥，包括如下步驟:
[0015]1、按液固體積質量比為0.6:1將赤泥和工業濃硫酸調製礦漿，在帶加熱、攪拌的容器中保溫250°C條件下攪拌酸解60分鐘，得到酸解渣。 [0016]2、按液固體積質量比為3:1向酸解渣中加水調漿，在80°C條件下攪拌浸出反應90分鐘，浸出漿液用壓濾機固液分離，得到浸出液和浸出渣。
[0017]3、根據浸出液中鋁含量添加理論值1.2倍的硫酸鉀，在帶冷卻、攪拌的容器中攪拌反應90分鐘，終點溫度25°C，反應漿液用壓濾機過濾實施固液分離，得到明礬和尾液。
[0018]以明礬計鋁的回收率有64.3%。
[0019]實施例2
[0020]本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法的另一實例，本實施例採用的原料為赤泥，包括如下步驟:
[0021]1、按液固體積質量比為1.6:1將赤泥和工業濃硫酸調製礦漿，在帶加熱、攪拌的容器中保溫200°C條件下攪拌酸解60分鐘。
[0022]2、按原赤泥用量液固體積質量比4:1向酸解渣中加水調漿，在60°C條件下攪拌浸出反應120分鐘，浸出漿液用壓濾機固液分離，得到浸出液和浸出渣。
[0023]3、根據浸出液中鋁含量添加理論值1.2倍的硫酸鉀，在帶冷卻、攪拌的容器中攪拌反應90分鐘，終點溫度15°C，反應漿液用壓濾機過濾實施固液分離，得到明礬和尾液。
[0024]以明礬計鋁的回收率有69.8%。
[0025]實施例3
[0026]本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法的再一實例，本實施例採用的原料為赤泥煉鐵爐渣，包括如下步驟:
[0027]1、將赤泥煉鐵爐渣和工業濃硫酸調製礦漿液固體積質量比1: 1，在帶加熱、攪拌的容器中保溫150°C條件下攪拌酸解30分鐘。
[0028]2、按原爐渣用量液固體積質量比7:1向酸解渣中加水調漿，在80°C條件下攪拌浸出反應120分鐘，浸出漿液用壓濾機固液分離，得到浸出液和浸出渣。
[0029]3、根據浸出液中鋁含量添加理論值1.2倍的硫酸鉀，在帶冷卻、攪拌的容器中攪拌反應60分鐘，終點溫度25°C，反應漿液用壓濾機過濾實施固液分離，得到明礬和尾液。
[0030]以明礬計鋁的回收率有62.1%。
[0031]實施例4[0032]本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法的一實例，本實施例採用的原料為赤泥煉鐵爐渣，包括如下步驟:
[0033]1、將赤泥煉鐵爐渣和工業濃硫酸調製礦漿液固體積質量比2:1，在帶加熱、攪拌的容器中保溫250°C條件下攪拌酸解100分鐘。
[0034]2、按原爐渣用量液固體積質量比7:1向酸解渣中加水調漿，在90°C條件下攪拌浸出反應100分鐘，浸出漿液用壓濾機實施固液分離，得到浸出液和浸出渣。
[0035]3、根據浸出液中鋁含量添加理論值1.2倍的硫酸鉀，在帶冷卻、攪拌的容器中攪拌反應30分鐘，終點溫度15°C，反應漿液用壓濾機過濾實施固液分離，得到明礬和尾液。
[0036]以明礬計鋁的回收率有71.4%。
[0037]實施例5
[0038]本發明所述的從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法的另一實例，本實施例採用的原料為赤泥煉鐵爐渣，包括如下步驟:
[0039]1、將赤泥煉鐵爐渣和工業濃硫酸調製礦漿液固體積質量比1.2:1，在帶加熱、攪拌的容器中自熱保溫條件下攪拌酸解60分鐘。
[0040]2、按原爐渣用量液固體積質量比5:1向酸解渣中加水調漿，在95°C條件下攪拌浸出反應60分鐘，浸出漿液用壓濾機實施固液分離，得到浸出液和浸出渣。
[0041]3、根據浸 出液中鋁含量添加理論值I倍的硫酸鉀，在帶冷卻、攪拌的容器中攪拌反應60分鐘，終點溫度5°C，反應漿液用壓濾機過濾實施固液分離，得到明礬和尾液。
[0042]以明礬計鋁的回收率有79.8%。
【權利要求】
1.一種從氧化鋁生產廢棄物赤泥中回收鋁的方法，其特徵在於:所用原料為赤泥或赤泥煉鐵爐渣，赤泥質量百分數成分為:Fe23.56%、Al2O3H.31%、Si029.25%、Ti026.41%、Ca019.26%、Na203.77% ；赤泥煉鐵爐渣質量百分數成分成分為:Fel.73%、Α120326.92%、Si0225.05%、Ti026.96%、Ca027.20%、Na205.56%,包括如下步驟: (1)酸解:按液固體積質量比為0.6~2.0:1將原料赤泥或赤泥煉鐵爐渣和工業濃硫酸調製礦漿，在自熱或者保溫150~250°C條件下攪拌酸解20~120分鐘，得到酸解渣， (2)浸出:按液固體積質量比為2~7:1向酸解渣中加水調漿，在60~100°C條件下攪拌浸出反應20~120分鐘，過濾，得到浸出液和浸出渣， (3)製備明礬:根據浸出液中鋁含量添加理論值I~1.2倍的硫酸鉀，反應20~120分鐘，終點溫度5~25° C，過濾，得到明礬和尾液。
【文檔編號】C01F7/76GK103979592SQ201410152772
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】謝營邦, 李伯驥, 詹海鴻, 何航軍, 劉晨, 羅思強, 羅東明, 樊豔金, 李劼, 梁煥龍, 黃泰元, 容蓉, 柯劍華, 張建飛, 滿露梅, 陶媛 申請人:廣西冶金研究院