[发明专利]利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法

说明书

一种利用赤泥制造铸石协同处理危险废物的方法，包括以下步骤：(1)在回转窑的出口设置转向阀，回转窑的出口通过设置的转向阀至少与两个玻璃融窑连接，玻璃融窑中设置辅料入口；(2)将赤泥与危险废物在回转窑内混合焚烧；(3)将回转窑窑尾高温废气出口处的高温炉渣向各个玻璃融窑交替输入，通过玻璃融窑的辅料入口向玻璃融窑内输入调节辅料，(4)调整合格酸度值后的各个玻璃融窑内的液态熔岩倒入模具中，在保温状态下使铸石产品晶化；（5）晶化结束后使模具缓慢降温，对铸石产品退火，冷却至室温。本发明可将回转窑危废焚烧组合玻璃熔融窑，生产人造铸石，使赤泥得到充分的利用，降低了铸石产品能源消耗定额的行业标准规定，充分提高了铸石的强度。

技术领域

本发明涉及用于对氧化铝制造过程产生的赤泥固体废物进行资源化利用的方法，属于赤泥处理技术领域。

背景技术

氧化铝制造过程的产生的工业废物赤泥，是一种产生量巨大、占地且易产生生态风险的工业废弃物。赤泥处理工艺比较复杂，大都将赤泥在堆场堆放，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离对溶液返回再用，该法容易使大量废碱液渗透到附近土地中，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表地下水源。还有的将赤泥干燥脱水后干法堆存。这两种方法不但占用大量的土地，还使赤泥中的许多可利用成分不能得到合理的利用，造成了资源的二次浪费。

铸石是一种非金属耐腐蚀材料，可加工成板材，铸石产品经高温熔融、玻璃化、结晶后形成表面的保护膜，成为优良的建筑和特种材料。铸石由原料和配比原料构成，经溶化、浇铸、结晶、退火等工序加工而成。铸石原料必须是均质的，细粒未风化的原岩，不含捕虏体和大于2毫米的橄榄石、辉石斑晶，主要是天然岩矿石，如玄武岩和辉绿岩，化学组成主要是SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、FeO、Fe₂O₃、K₂O+Na₂O、卤化物等。配比原料的作用是调整矿石化学成分，降低原料熔化温度，增加流动性，主要配比原料有角闪石、白云石、蛇纹石、萤石和铬铁矿等。铸石中以铬铁矿或钛铁矿作为结晶剂。

氧化铝生产方法有三种，即拜耳法、烧结法和联合法，三种不同的方法生产的赤泥成分、性质、物相各异。赤泥是一种不溶性的残渣，主要由细颗粒和粗颗粒组成，化学成分因铝土矿产地和氧化铝生产方法的不同而有所差异。烧结法赤泥的主要成分是：Ca₂Si0₄，Na₂0.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，3CaO.A1₂0₃.4S10₂(水化石榴石)，赤泥附液(含Na₂C0₃的水)。拜耳法赤泥的主要成分是：Na₂0.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，3CaO.A1₂0₃.4S10₂，aO.A1₂0₃.2Si0₂.nH₂0，赤泥附液。

赤泥的物理化学特性主要包括阳离子交换和比表面积两项指标。赤泥阳离子交换量总体上偏高，数值变幅大，非常大交换量为578.1me/kg土，较小为207.9me/kg土，多数为250me/kg～300me/kg土；其值高于膨胀土和高岭土，低于伊利土和蒙特土，说明赤泥的交换量不稳定网。赤泥比表面积(比表面积大小反映粘土矿物的分散程度和矿物晶格构造)偏高，非常大值为186.9m2/g，较小值为64.09m2/g，大小相差悬殊，且变化幅度大，说明赤泥的矿物分散度和晶格构造差异性显著。

随着铝工业的发展和铝土矿石品位的降低，赤泥量将越来越大，需要对赤泥再处理加以利用，才能变废为宝减少污染。如果将赤泥制成铸石，将使赤泥得到极大利用。