[发明专利]一种铝强化赤泥脱碱并分离回收铝、铁的方法

说明书

本发明公开了一种铝强化赤泥脱碱并分离回收铝、铁的方法，所述方法是将赤泥溶于水，通入过量SO₂，同时通入氧气曝气，并回流部分滤后碱性浸出液；当赤泥混合液pH降至3以下时，对赤泥混合液洗涤过滤，然后向酸性浸出液中加入NaOH调节pH至强碱性，并再次对浸出液进行陈化过滤，将滤渣进行处理，回收Fe₂O₃，同时将过滤后的碱性浸出液向赤泥混合液部分回流；将剩余滤后碱性浸出液调节pH至弱酸性，然后过滤回收铝。本发明在赤泥混合液中通入SO₂进行酸化脱硫，将滤后含有Al³⁺的碱性浸出液部分回流至赤泥混合液中，强化赤泥脱碱；将碱性浸出液滤后得到的滤渣进行烘干、烧结等步骤，可得到几乎纯净的Fe₂O₃；剩余的滤后碱性浸出液调节pH至弱酸性，可过滤回收Al(OH)₃。

技术领域

本发明属于冶金领域和环境保护领域，进一步属于工业烟气污染物控制技术领域，具体涉及一种铝强化赤泥脱碱并分离回收铝、铁的方法。

背景技术

赤泥是氧化铝工业排除的污染性废渣，每生产1t氧化铝约产生1t~1.8t赤泥。我国作为第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥550万吨以上。目前大部分采取赤泥库（坝）湿法存放或脱水干化处理的方法，不仅侵占农田，还存在溃坝隐患。赤泥中含有3%~10%的Na₂O，具有强碱性，不合理堆放容易造成土壤以及地下水污染。同时裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造行不良影响，恶化生态环境。另外，赤泥中含有较高含量的Fe、Al等金属资源，没有得到充分利用，将造成资源的浪费。

工业化的发展，尤其是电力以及钢铁行业，生产中消耗大量的燃料和矿石，产生大量的含硫烟气。目前国家已经从排放总量与排放浓度两个方面对SO₂排放进行了控制，标准非常严格，无论是现有企业还是新建企业都应建设烟气脱硫装置，才能达到SO₂排放国家标准。

目前对赤泥的研究集中表现在脱碱处理和综合性利用。对赤泥的开发利用，研究者们开展了建材方面、吸附材料、填充材料、农用肥料、有机金属的回收等方面的研究，但大多处于理论研究阶段，因此总体综合利用率仅为15%左右。

针对该问题，国内学者进行了大量研究。例如一种非直接加热赤泥脱碱并同步烘干赤泥原料反应炉（CN106746414A）提出一种不外加热源，利用余热干燥赤泥并脱碱的方法。一种复合有机酸赤泥脱碱剂及赤泥脱碱方法（CN108640446A）提出了一种利用木醋液、氨基磺酸和螯合剂混合制成的复合有机酸赤泥脱碱剂对赤泥进行脱碱的方法。一种电渗析耦合离子交换树脂的赤泥脱碱和回收工艺（CN106865923A）提出了一种利用耦合电渗析技术和离子交换树脂材料对赤泥进行脱碱和再利用的方法。这些方法对赤泥的脱碱处理具有良好的效果，但技术复杂，能耗较高，实现工业化有难度或工业生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理成本低、脱碱效果好、可以以废治废且容易实现工业化的赤泥脱碱的方法，吸收SO₂废气，将赤泥中的碱脱除，并回收部分铝和铁，脱碱赤泥还可以综合利用。

本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：

S1、先将赤泥研磨后溶于浆化液，所述的浆化液为水和/或滤后碱性浸出液，搅拌均匀得到赤泥浆液，接着通入SO₂、O₂进行曝气氧化得到赤泥混合液，过滤，得到脱碱赤泥和酸性浸出液；

S2、将过滤得到的酸性浸出液调节pH至强碱性，得到碱性浸出液，过滤，得到滤后碱性浸出液和滤渣，将滤渣进行烘干、烧结、水洗、烘干步骤处理后回收Fe₂O₃，将滤后碱性浸出液的1/5~1/2回流至步骤（1）中作为浆化液，剩下的滤后碱性浸出液调节pH至弱酸性并过滤，分离回收Al(OH)₃。