[发明专利]一种生物质资源化利用氧化铝赤泥处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种生物质资源化利用氧化铝赤泥处理装置及处理方法；包括以下步骤：(1)对赤泥制浆进行磁选和浮选，选出其中的独居石和锆石；(2)调控赤泥碱性：将赤泥与秸秆置于氧化气氛中进行热解反应；(3)利用粉碎设备将厨余垃圾、农林废弃物进行破碎，得到粉碎的生物质废弃物；(4)将粉碎的生物质废弃物、水和经过热解反应后的赤泥按比例送入高压反应釜中，并对高压反应釜进行升温到一定的温度，保温一定时间，再进行固液分离；(5)、将分离所得固体部分进行焙烧获得生物质活性炭；本发明实现了厨余垃圾、农林废弃物和已经去除放射性物质的赤泥等协同处理和资源化利用，减少了化学物质的使用，节能成本，且环境友好。

技术领域

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种生物质资源化利用氧化铝赤泥处理装置及处理方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产工艺过程产生的固体废渣，我国赤泥总堆存量超过6亿吨，每年产生赤泥约1亿吨。赤泥的化学组成主要是由Na₂O、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂和CaO等构成，具有强碱性(pH＞12)和微量放射性(含有天然放射性元素，比如铀、钍等)，还含有少量氟化物，属于强碱性废渣，具有严重的碱污染性。目前，企业对赤泥的处理方式主要是露天筑坝堆放，这种方式一方面会占用大量土地，增加维护管理成本，另一方面会污染土地以及地下水，且堆放的赤泥在干燥之后会形成粉尘随风飘扬，造成大气中PM浓度增大，污染空气，影响人类和动植物的健康，严重破坏生态环境。因此赤泥的无害化处理对于氧化铝企业绿色循环发展具有重要意义，同时减少赤泥所带来的环境负面影响，然而如何实现赤泥的高价值利用仍面临严峻挑战。

中国的生物质能源储量巨大，这些生物质资源除了少部分被用作饲料、燃料、化工原料外，大部分被丢弃成为农业废弃物。而除土地填埋或直接焚烧外，生物质可被视为可再生资源。因此，探索赤泥和农业生物质废弃物协同处理降低赤泥碱性风险的合适方法，有望增加赤泥和生物质的价值。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种生物质资源化利用氧化铝赤泥处理装置及处理方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

生物质资源化利用氧化铝赤泥处理方法，包括以下步骤：

(1)、对赤泥制浆进行磁选和浮选，选出其中的独居石和锆石；

(2)、调控赤泥碱性：将赤泥与秸秆置于氧化气氛中进行热解反应；

(3)、利用粉碎设备将厨余垃圾、农林废弃物进行破碎，得到粉碎的生物质废弃物；

(4)、将粉碎的生物质废弃物、水和经过热解反应后的赤泥按比例送入高压反应釜中，并对高压反应釜进行升温到一定的温度，保温一定时间，再进行固液分离；

(5)、将分离所得固体部分进行焙烧获得生物质活性炭。

具体的，步骤(1)采用磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选系统，选出其中的独居石，之后再加入由塔尔油、水玻璃、氧化石蜡皂、油酸钠及氢氧化钠组成的浮选剂，将锆石分离出来。

其中，步骤(2)中先将经过磁选和浮选后的赤泥放置在通风处自然风干72小时后过100目筛，然后将处理后的秸秆与赤泥按照质量比为1：1混合搅拌均匀，放入固定热解反应器中热解两小时，反应温度为450℃～650℃，所得赤泥PH值小于9。

进一步的，步骤(4)中是将赤泥与生物质废弃物按照质量比为1:1～100加入到高压反应釜中，并加入占生物质原料质量1～20倍的水，升温到温度为160℃～240℃，反应10～240min，保温10～30h后，进行固液分离。