環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法
2023-05-17 03:46:11
專利名稱：環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法
技術領域：
本發明利用鋁灰渣和廢酸在不同酸度、固液比、溫度條件下的溶出率不同，經過多次反覆試驗，得出的一個氧化鋁溶出率最高的工藝。該發明經過一系列的溶解、過濾、沉澱灼燒等過程，產出高純度的氧化鋁和氧化鐵顏料。
背景技術：
目前在回收金屬鋁冶煉產生的鋁灰渣和各種燃煤的鍋爐產生的含鋁量較高的粉煤灰都進行廢棄處 理，不但侵佔林地，汙染環境，大量含鋁的資源被浪費。而鋼鐵清洗加工廠常用酸浸方法除去表層的鐵鏽，當濃度降到一定程度後不具有清洗作用後的酸液作為廢酸處理，這個廢酸液含有大量的鐵離子，目前的處理也主要是通過中和沉澱等方法，不但浪費資源，而且產生大量的泥渣。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，步驟如下:
1)配製廢酸的質量百分比濃度為1(Γ30%；
2)取廢鋁灰渣粉，緩慢加入到步驟I)中所配製的廢酸，80°C水浴加熱3小時，加熱期間緩慢攪拌；所述的廢鋁灰渣粉:廢酸，固液體積比為廣5 ；
3)反應完後趁熱進行過濾，得到濾渣和濾液；
4)用過量NaOH將濾液的pH調至12，靜置抽濾，得到含鐵濾渣和含鋁濾液，含鐵濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵；
5)將含鋁濾液用濃鹽酸調pH至疒8，靜置I小時，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該氫氧化鋁沉澱進行反覆衝洗，烘乾高溫煅燒後得到氧化鋁產品。所述的步驟I)中的廢酸為鋼鐵清洗後的廢酸(鋼鐵清洗加工廠常用酸浸方法除去表層的鐵鏽，當濃度降到一定程度後不具有清洗作用後的酸液作為廢酸處理)。所述的步驟2)中的廢鋁灰渣粉為鋁鑄型廠廢棄鋁灰份，含鋁元素含量為15% 35%，銀灰色細粉末。所述的I)中的廢酸的質量百分比濃度為20%，所述的步驟2)中廢鋁灰渣粉:廢酸固液體積比為1:4。所述的步驟3 )中的濾渣主要成分為二氧化矽，用作耐火磚材料、水泥、或鋪路材料。所述的步驟4 )中的氧化鐵紅用作顏料。本發明的有益效果:本發明不僅處理了廢棄物也避免了資源的浪費，而且符合循環經濟和節能減排的理念。
圖1是環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法流程圖。圖2是氧化鋁產品。圖3是氧化鐵紅顏料。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的說明。本發明針對廢鋁灰渣粉或粉煤灰中鋁及其化合物含量較高，來自鋼鐵清洗廢酸濃度約為5% 8%，同時含大量鐵離子。利用兩種廢料可以生產兩種化工原料氧化鐵和氧化鋁，變廢為寶。因廢酸濃度不夠高，實驗中添加少量的鹽酸，溶解廢鋁灰，對其中的氧化鋁進行提取，鋁及其化合物轉變成鋁鹽，過濾去掉濾渣，濾液加鹼使鋁轉變成偏鋁酸鹽進入溶液，廢酸中的鐵變成Fe (OH) 2沉澱，二次過濾後濾液加酸調PH值成Al (OH) 3沉澱析出，沉澱經洗滌後最灼燒得純的Al2O315二次過濾後的沉澱Fe (OH)2經過灼燒得氧化鐵粉末，該粉末可做氧化鐵紅顏料，具體的技術路線流程圖見圖1。實施例1 具體步驟如下:
一、15%的酸液
1、取50ml的廢酸加入30ml濃鹽酸，配製成酸度為15%的酸液。2、取2g廢鋁灰渣粉，按1:4固廢比緩慢加入I中所配製的酸液，80°C水浴加熱2h,，加熱期間緩慢攪拌。3、趁熱進行過濾，濾渣用作耐火磚等材料，濾液測定發現鋁溶出率為65 70%。4、將濾液的pH調至12左右，靜置過濾，濾渣主要為氫氧化亞鐵，濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵(見圖3)，用於做顏料。濾液進行下一步操作。5、濾液調pH至7 8，靜置lh，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該沉澱進行反覆衝洗，烘乾後可得到氧化鋁產品(見圖2)。實施例2 具體步驟如下:
一、20%的酸液
1、取50ml的廢酸加入適量工業濃鹽酸，配製成酸度為20%的酸液。2、取2g廢鋁灰渣粉，按1:4固廢比緩慢加入I中所配製的酸液，80°C水浴加熱2h,，加熱期間緩慢攪拌。3、趁熱進行過濾，濾渣用作耐火磚等材料，濾液測定發現鋁溶出率為7(Γ75%。4、將濾液的pH調至12左右，靜置過濾，濾渣主要為氫氧化亞鐵，濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵，用於做顏料。濾液進行下一步操作。5、濾液調pH至7 8，靜置lh，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該沉澱進行反覆衝洗，烘乾後可得到氧化鋁產品。
實施例3 具體步驟如下:
一、25%的酸液
1、取50ml的廢酸加入30ml工業濃鹽酸，配製成酸度為25%的酸液。
2、取2g廢鋁灰渣粉，按1:4固廢比緩慢加入I中所配製的酸液，80°C水浴加熱2h，加熱期間緩慢攪拌。3、趁熱進行過濾，濾渣用作耐火磚等材料，濾液測定發現鋁溶出率為7(Γ75%。4、將濾液的pH調至12左右，靜置過濾，濾渣主要為氫氧化亞鐵，濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵，用於做顏料。濾液進行下一步操作。5、濾液調pH至7 8，靜置lh，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該沉澱進行反覆衝洗，烘乾後可得到氧化鋁產品。我們的工藝主要採用的為酸浸法，酸浸後的濾渣用作耐熱材料，較小甚至可避免了進一步的排渣。該工藝中主要用酸為廢酸，從而減低了生產成本，同時該工藝操作簡單，適用於工業大規模 生產。
權利要求
1.一種環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，它的步驟如下: O配製廢酸的質量百分比濃度為1(Γ30% ； 2)取廢鋁灰渣粉，緩慢加入到步驟I)中所配製的廢酸，80°C水浴加熱3小時，加熱期間緩慢攪拌；所述的廢鋁灰渣粉:廢酸，固液體積比為廣5 ； 3)反應完後趁熱進行過濾，得到濾渣和濾液； 4)用過量NaOH將濾液的pH調至12，靜置抽濾，得到含鐵濾渣和含鋁濾液，含鐵濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵； 5)將含鋁濾液用濃鹽酸調pH至疒8，靜置I小時，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該氫氧化鋁沉澱進行反覆衝洗，烘乾高溫煅燒後得到氧化鋁產品。
2.如權利要求1所述的環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，所述的步驟I)中的廢酸為鋼鐵清洗後的 廢酸。
3.如權利要求1所述的環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，所述的步驟2)中的廢鋁灰渣粉為鋁鑄型廠廢棄鋁灰份，含鋁元素含量為15% 35%，銀灰色細粉末。
4.如權利要求1所述的環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，所述的I)中的廢酸的質量百分比濃度為20% ;所述的步驟2)中廢鋁灰渣粉:廢酸固液體積比為1:4。
5.如權利要求1所述的環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，所述的步驟3)中的濾渣主要成分為二氧化矽，用作耐火磚材料、水泥、或鋪路材料。
6.如權利要求1所述的環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法，其特徵在於，所述的步驟4)中的氧化鐵紅用作顏料。
全文摘要
本發明公開了一種環保利用廢鋁灰渣和廢酸的方法。步驟如下1)配製廢酸的質量百分比濃度為10~30%；2)取廢鋁灰渣粉，緩慢加入到步驟1)中所配製的廢酸，80℃水浴加熱3小時，加熱期間緩慢攪拌；所述的廢鋁灰渣粉廢酸，固液體積比為1~5；3)反應完後趁熱進行過濾，得到濾渣和濾液；4)用過量NaOH將濾液的pH調至12，靜置抽濾，得到含鐵濾渣和含鋁濾液，含鐵濾渣灼燒洗滌後得氧化鐵；5)將含鋁濾液用濃鹽酸調pH至7~8，靜置1小時，過濾，得到氫氧化鋁沉澱，對該氫氧化鋁沉澱進行反覆衝洗，烘乾高溫煅燒後得到氧化鋁產品。本發明不僅處理了廢棄物也避免了資源的浪費，而且符合循環經濟和節能減排的理念。
文檔編號B09B3/00GK103172094SQ20131008754
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者陳梅蘭, 陳玲皓, 錢瑩瑩, 周建偉 申請人:浙江樹人大學