[发明专利]一种拜耳法赤泥脱碱及碱回收工艺

说明书

本发明提供一种拜耳法赤泥脱碱及碱回收工艺，包括以下步骤：S1.赤泥预处理：将赤泥加水进行搅拌，得到均一分散的赤泥浆，所述赤泥浆的含水率为50～65％；S2.将石灰乳加入到赤泥浆中，在80～110℃的温度下搅拌应1～5h进行钙化转型脱碱，然后加入絮凝剂，沉降得到赤泥浆；S3.将赤泥浆与石灰乳混合，然后导入高压反应釜中搅拌加热，温度升至70～110℃，反应15～40min，然后冷却、过滤、洗涤得到低碱赤泥；S4.将步骤S2和S3中的沉降溢流、洗涤水和压滤溶液返回氧化铝生产流程，分离出的低碱赤泥送堆场堆存。该方法将常压脱碱和加压脱碱结合，不仅提高了脱碱效果，还缩短了脱碱时间。

【技术领域】

本发明涉及氧化铝生产技术领域，具体涉及一种拜耳法赤泥脱碱及碱回收工艺。

【背景技术】

赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的尾渣，因其含有一定量的赤铁矿而成红色，故称之为赤泥。拜耳法赤泥是一种碱性污染源，矿物组成及化学成分较复杂。到目前为止，全国的赤泥累计堆存量保守估计已经超过了5亿t。由于拜耳法提铝工艺是采用强碱(NaOH)高温溶出铝土矿中氧化铝的过程，故该工艺产生的尾渣(拜耳法赤泥)中游离碱和结构碱含量均较高，同时几乎不含2CaO·SiO₂等活性成分，很难直接应用于建材等行业。

目前，拜耳法赤泥的综合利用主要包括以下三个方面：一是制备建筑材料，如免烧砖、蒸压砖、陶粒等。二是提取其中的有价金属，如磁化焙烧选铁，酸浸提取钪、钛、钒等稀有金属哺。三是制备吸附材料，应用于废水处理。若能有效的脱除赤泥中的碱，那么赤泥就可应用于各个领域，同时可降低生产碱耗，降低生产成本。

由于赤泥碱含量过高，制约了其资源化、综合化利用，因此如何经济有效地实现赤泥脱碱是亟待解决的首要题。赤泥中氧化钠的回收方法大致可分为酸法和碱法。酸法是将酸性气体或盐酸等加入到赤泥浆中，沉淀分离二氧化硅后再回收氧化钠，因耗用酸性物质量较大而没有太大的实际应用价值。碱法即石灰脱碱法，随着石灰的加入，赤泥中物相发生的最主要的变化是钙离子取代了赤泥晶格中的钠离子(或碱金属离子)，钠离子等随溶液溶出，从而实现了脱碱。

碱法是现在赤泥脱碱的主要方法，现有的氧化铝生产溶出赤泥的处理装置存在赤泥与絮凝剂、石灰乳混合不充分处理效率低的问题。很难将赤泥进行有效的脱碱及回收，造成生产成本高、资源浪费。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种拜耳法赤泥脱碱及碱回收工艺，将常压脱碱和加压脱碱结合，不仅提高了脱碱效果，还缩短了脱碱时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种拜耳法赤泥脱碱及碱回收工艺，包括以下步骤：

S1.赤泥预处理：将赤泥加水进行搅拌，得到均一分散的赤泥浆，所述赤泥浆的含水率为50～65％。

S2.将石灰乳加入到赤泥浆中，在80～110℃的温度下搅拌应1～5h进行钙化转型脱碱，然后加入絮凝剂，沉降得到赤泥浆。

S3.将赤泥浆与石灰乳混合，然后导入高压反应釜中搅拌加热，温度升至70～110℃，反应15～40min，然后冷却、过滤、洗涤得到低碱赤泥。

S4.将步骤S2和S3中的沉降溢流、洗涤水和压滤溶液返回氧化铝生产流程，分离出的低碱赤泥送堆场堆存。

优选的，步骤S2中，控制石灰乳中CaO与赤泥中Na₂O的重量比为2～4:1。

优选的，步骤S2中，将赤泥浆通入沉降槽，然后将石灰乳通过沉降槽底端的进料泵投入。

优选的，步骤S2中，将赤泥浆继续加入石灰乳进行重复脱碱反应1～2次。

优选的，步骤S3中，控制石灰乳中CaO与赤泥中Na₂O的重量比为1～3:1。