[实用新型]一种使用温室气体CO2赤泥脱碱装置

说明书

技术领域

本实用新型属于固体废弃物再资源化利用工艺领域，特别是提供一种使用温室气体CO₂对赤泥进行脱碱处理的装置。

背景技术

赤泥中含有3～10％的Na₂O含量。堆放的赤泥中高Na₂O含量对农田以及水系容易产生污染，且干燥的赤泥常形成粉尘污染空气。由于Na₂O容易引起高炉炉衬结瘤，所以赤泥中铁资源也不能直接用于钢铁生产过程，同时，高碱性物质含量高也不能够满足常见无机非金属材料用原料要求。由此可见，赤泥中高Na₂O含量不但是一个环境污染问题，同时也是赤泥能够资源化利用必须解决的问题。

目前国内外常用的赤泥脱碱方法有：石灰脱碱法、酸浸法、盐浸出法、工业“三废”中和等方法。现有的脱碱方法普遍存在脱碱时间长、工艺复杂以及脱碱后仍产生大量废水。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30％，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4％，累积堆存量达到2亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患，低成本、低排放脱碱技术的开发十分迫切。

发明内容

本实用新型目的是将温室气体CO₂用于赤泥脱碱应用，实现一种低成本、低排放的赤泥脱碱技术。采用温室气体CO₂对赤泥进行脱碱可在低于100℃的低温条件下实现赤泥的脱碱，同时消耗了温室气体CO₂有利于节能减排。

一种使用温室气体CO₂赤泥脱碱装置，其特征包括CO₂气源系统、赤泥脱碱反应系统和蒸馏系统。其中CO₂气源系统包括CO₂气瓶和CO₂气体流量计；赤泥脱碱反应系统包括脱碱反应器和恒温水浴锅；蒸馏系统即为蒸馏设备。CO₂气瓶经CO₂气体流量计和脱碱反应器连接，脱碱反应器放置在恒温水浴锅组成中，脱碱反应器和蒸馏设备连接。通过CO₂气源系统可实现CO₂气体流量的控制；通过赤泥脱碱反应系统可实现脱碱反应温度的控制，脱碱反应容器为脱碱反应提供较好的动力学环境；通过蒸馏系统对对静置分离所得NaHCO₃溶液蒸馏回收NaHCO₃固体。

本实用新型的技术难点：

脱碱反应的高效化：脱碱反应的高效进行需要较好的热力学条件和动力学条件。本装置可通过CO₂气源系统和赤泥脱碱反应系统对CO₂气体流量、反应温度条件等条件进行调节控制，改善脱碱反应的热力学条件和动力学条件，从而实现脱碱反应的高效化。

本实用新型优点：

在100℃以下的低温条件使用温室气体CO₂对赤泥进行脱碱处理，即降低了CO₂温室气体排放又回收得到NaHCO₃。

附图说明

图1为温室气体CO₂脱碱装置示意图

注：1CO₂气瓶，2CO₂气体流量计，3脱碱反应器，4恒温水浴锅，5蒸馏设备。

具体实施方式

使用温室气体CO₂对赤泥脱碱装置进行赤泥脱碱，首先将湿赤泥和清水按一定比例置于脱碱容器中，脱碱容器置于恒温水浴锅中，通过CO₂气体流量计控制CO₂气体的流量，在脱碱容器中导入CO₂气体搅拌混匀成悬浊液，溶液由强碱性转化为中性，进而将悬浊液静置，固体沉淀至脱碱容器下部，将沉淀与溶液分离得到脱碱赤泥以及NaHCO₃溶液，脱碱赤泥可进行资源化再利用，NaHCO₃溶液可蒸馏回收NaHCO₃固体。