[发明专利]一种赤泥的资源化回收方法及其产品和用途

说明书

本发明涉及一种赤泥的资源化回收方法及其产品和用途，所述方法包括如下步骤：(1)将包括赤泥和碳源的混合料进行隔氧煅烧，得到赤泥基铁碳材料；(2)将赤泥基铁碳材料投入含重金属离子的废水中，吸附饱和后，分离出失活铁碳材料；(3)步骤(2)所得失活铁碳材料经隔氧煅烧后再生，再返回步骤(2)继续进行吸附；(4)重复步骤(2)～(3)，将所得重金属富集的铁碳材料进行隔氧煅烧，得到含有铁和重金属的尖晶石矿物。本发明实现赤泥和重金属的再利用；实现重金属在赤泥基铁碳材料上的富集，最终产生有价值的含有铁和重金属的尖晶石矿物，可直接回收用于钢厂炼钢、铬矿厂提铬或保温材料，成功避免了废吸附剂造成的二次污染。

技术领域

本发明涉及固废与废水治理与利用技术领域，尤其涉及一种赤泥的资源化回收方法及其产品和用途。

背景技术

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染强碱性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。我国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达3000万吨以上，而且目前已有数以亿吨的赤泥存储量。赤泥呈碱性，且可能含有微量重金属元素，其大面积堆积，不仅占用大量土地，而且可能会对土壤、水资源产生污染。但另一方面，赤泥中又富含铁元素，有可能作为一种含铁资源，实现其高值化利用。

重金属离子可在生物中富集，通过食物链危害人体健康，已成为全球严重的环境问题。来自矿冶、机械制造、化工、电子和仪表等行业排放的重金属废水，比如Cr⁶⁺，对环境造成了严重的污染。传统的重金属废水的处理方法，如沉淀法、吸附法等，将废水中的重金属离子转移到污泥或吸附剂中，以达到净化水体的目的；但是会产生难以处理的重金属污泥或废弃吸附剂，可能会对环境产生二次污染。如何发展一种固定、富集和回收废水中的重金属离子的方法，并有效避免二次污染，成为重金属废水治理领域函待解决的难题。

“王馥琴,孙道兴.赤泥在脱除废水中重金属离子的应用研究[J].青岛大学学报(工程技术版),2008,23(3):82-85.”提出直接用未处理的赤泥对水中的重金属离子进行吸附的方法，吸附量有限，且吸附后催化剂难以再生，易造成二次污染。

“任绍娟,王艳秋.利用造粒赤泥吸附水中Cd²⁺的研究[J].环境工程,2008,26(2):70-73.”公开了一种赤泥吸附剂的制备方法，将1g碳酸钠、2g粉煤灰、15g烘干赤泥、0.8g生石灰和1.2硅酸钠进行研磨、混合均匀，加入沸水至糊状，造粒，室温下静置24h，然后400℃烧制2h，800℃煅烧0.5h，得到赤泥吸附剂。要实现吸附剂的完全再生需要4个周期，随着吸附的继续，再生效果逐渐降低，并且仍然存在废弃吸附剂二次污染的问题。

因此，需要开发一种赤泥的回收方法，提高对赤泥吸附剂对水中重金属的吸附能力的同时，实现赤泥的高附加值回收，避免重金属吸附剂造成的二次污染。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种赤泥的回收方法，提高对赤泥吸附剂对水中重金属的吸附能力的同时，实现赤泥的高附加值回收，避免重金属吸附剂造成的二次污染。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种赤泥的资源化回收方法，包括如下步骤：

(1)将包括赤泥和碳源的混合料进行隔氧煅烧，得到赤泥基铁碳材料；

(2)将赤泥基铁碳材料投入含重金属离子的废水中，吸附饱和后，分离出失活铁碳材料；

(3)步骤(2)所得失活铁碳材料经隔氧煅烧后再生，再返回步骤(2)继续进行吸附；

(4)重复步骤(2)～(3)，将所得重金属富集的铁碳材料进行隔氧煅烧，得到含有铁和重金属的尖晶石矿物。