一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法.pdf

一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，涉及一种氧化铝生产过程中拜耳法赤泥中回收氧化钠和氧化铝的方法。其特征在于其回收过程是将拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出，溶出后浆液分离出赤泥外排，得到的溶液一部分添加石灰脱铝，脱铝后的溶液循环处理下一批赤泥，另一部分加入到拜耳法系统补碱。采用本发明的方法，可以从赤泥中回收了氧化铝和氧化钠，不仅降低了废渣赤泥量，而且低碱赤泥，易于综合利用和环境保护，为我国铝工业可持续发展提供了技术支持。

1.  一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程是将拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出，溶出后浆液分离出赤泥外排，得到的溶液一部分添加石灰脱铝，脱铝后的溶液循环处理下一批赤泥，另一部分加入到拜耳法系统补碱。

2.  根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程产生的脱铝渣作为溶出添加剂加入拜耳法系统或作为制备铝酸钙水泥的原料或使用碳酸钠溶液处理回收氧化铝。

3.  根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出时，其循环碱液的苛性碱浓度N_k为50～230g/L，Al₂O₃≤15g/L，拜耳法赤泥加入循环碱液和石灰时，添加的石灰量至控制溶出料浆中总石灰量为钙硅比C/S为0.5～2.5，料浆中赤泥量为10～350g/L；溶出温度为120～300℃，保温5～360min，控制赤泥溶出液α_k≥7，弃赤泥的铝硅比A/S为0.4～0.8，钠硅比为0.01～0.15，溶出浆液分离出赤泥外排。

4.  根据权利要求1所述的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程中部分赤泥溶出液脱铝过程，是按钙铝比C/A为1.5～2.5添加石灰脱铝，脱铝温度为40～110℃，时间为10～180min。

一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法
技术领域
一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，涉及一种氧化铝生产过程中拜耳法赤泥中回收氧化钠和氧化铝的方法。
技术背景
生产氧化铝的主要方法为拜耳法，每生产一吨氧化铝就要产生1～2吨赤泥，拜耳法赤泥A/S一般为1～2左右，N/S一般为0.35～0.6左右，拜耳赤泥硅矿物的组成主要为钠硅渣。拜耳赤泥一般直接堆存，或作为烧结法的原料。以上两种处理措施都存在问题，直接堆存由于碱含量高，对环境污染大，赤泥量大，占用空间大；用烧结法处理则能耗高，处理流程复杂。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提出一种流程简单、能耗低，氧化钠、氧化铝回收率高，处理后的赤泥总量减少，赤泥碱含量低，对环境影响小，便于堆存和综合利用的拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程是将拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出，溶出后浆液分离出赤泥外排，得到的溶液一部分添加石灰脱铝，脱铝后的溶液循环处理下一批赤泥，另一部分加入到拜耳法系统补碱。
本发明的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程产生的脱铝渣作为溶出添加剂加入拜耳法系统或作为制备铝酸钙水泥的原料或使用碳酸钠溶液处理回收氧化铝。
本发明的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出时，其循环碱液的苛性碱浓度N_k为50～230g/L，Al₂O₃≤15g/L，拜耳法赤泥加入循环碱液和石灰时，添加的石灰量至控制溶出料浆中总石灰量为钙硅比C/S为0.5～2.5，料浆中赤泥量为10～350g/L；溶出温度为120～300℃，保温5～360min，控制赤泥溶出液α_k≥7，弃赤泥的铝硅比A/S为0.4～0.8，钠硅比为0.01～0.15，溶出浆液分离出赤泥外排。
本发明的一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其特征在于其回收过程中部分赤泥溶出液脱硅过程，是按钙铝比C/A为1.5～2.5添加石灰脱铝，脱铝温度为40～110℃，时间为10～180min。
本发明的方法适于处理不同铝土矿、在不同溶出条件下得到的拜耳法赤泥。既可处理一水硬铝石型铝土矿在较高温度下溶出得到的拜耳法赤泥，亦可处理三水铝石型铝土矿在较低温度200℃以下溶出的拜耳法赤泥，可处理的拜耳赤泥A/S为1.0～2.5，钠硅比N/S为0.15～0.65。对220～280℃较高温度溶出的拜耳法赤泥，赤泥处理温度为200～300℃，时间5～150min；对100～200℃较低温度溶出的拜耳法赤泥可在较低温度条件下处理，处理温度为120～200℃，时间30～60min。
本发明的方法为湿法处理赤泥过程，工艺流程简单，与现有的氧化铝厂嫁接容易，生成的拜耳赤泥溶出液除了满足脱铝再生循环碱液需要外，其余的可直接用于拜耳法系统补碱。通过对拜耳赤泥湿法处理，即在高αk溶液条件下，使赤泥中的硅矿物钠硅渣转变为铁、钛水化石榴石从而大大降低了赤泥中氧化铝和氧化钠的含量。在赤泥溶出液中添加石灰，脱除溶液中大部分的铝，使得溶出赤泥的循环碱液得以再生。外排赤泥总量低，赤泥中Na₂O含量较低，对环境影响小，利于堆存，有利于赤泥的综合利用。对以上问题，提出一种湿法回收赤泥中氧化钠和氧化铝的方法，使赤泥中的钠硅渣转变为铁、钛取代铝的水化石榴石，从而使赤泥A/S降到0.7以下，N/S降到0.15以下，能降低废渣赤泥量。该方法易于实现工业化，得到的赤泥碱含量低，易于环保，也利于综合利用。
具体的实施方式
一种拜耳法赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法，其回收过程是将拜耳法赤泥用循环碱液在加入石灰条件下进行溶出，溶出后浆液分离出赤泥外排，得到的溶液一部分添加石灰脱铝，脱铝后的溶液循环处理下一批赤泥，另一部分加入到拜耳法系统补碱。其回收过程产生的脱铝渣作为溶出添加剂加入拜耳法系统或作为制备铝酸钙水泥的原料或使用碳酸钠溶液处理回收氧化铝。
1)在苛性碱浓度N_k为50～230g/L，Al₂O₃≤15g/L的循环碱液中加入石灰和拜耳法赤泥(铝硅比A/S为1.0～2.0，钠硅比N/S为0.15～0.65)制备赤泥浆液，添加的石灰量至控制料浆中总石灰量为钙硅比C/S(氧化钙与氧化硅的质量比)为0.5～2.5，赤泥加入量为10～350g/L循环碱液；2)在温度120～300℃，保温5～360min，控制赤泥溶出液α_k≥7，弃赤泥的铝硅比A/S为0.4～0.8，钠硅比为0.01～0.15，溶出浆液分离出赤泥外排；3)在部分赤泥溶出液中按钙铝比C/A为1.5～2.5添加石灰脱铝，脱铝温度为40～110℃，时间为10～180min，脱铝后的溶液循环处理下一批赤泥，多余的部分加入到拜耳法系统补碱；产生的脱铝渣可替代石灰作为溶出添加剂加入拜耳法系统，亦可作为制备铝酸钙水泥的原料或使用碳酸钠溶液处理回收氧化铝。
实施例1
对A/S为1.3的拜耳法溶出赤泥，在温度260℃，循环碱液苛性碱浓度N_K为110g/L，氧化铝浓度为2.1g/L，总石灰加入量钙硅比为1.3，溶出时间90min，得到弃赤泥铝硅比A/S为0.62，钠硅比N/S为0.08，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为1.7加入，脱铝温度为90℃，时间为30min，脱铝效率为85％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣一部分代替石灰加入到拜尔法溶出系统，多余的脱铝渣生产铝酸钙水泥。
实施例2
对三水铝石型铝土矿在145℃溶出下得到的A/S为1.5拜耳法赤泥，在温度120℃，循环碱液浓度N_K为130g/L，氧化铝浓度为3.4g/L，总石灰加入量钙硅比为1.5，溶出时间240min，弃赤泥铝硅比A/S为0.5，钠硅比N/S为0.11，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为1.9加入，脱铝温度为50℃，时间为60min，脱铝效率为89％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣可用于生产铝酸钙水泥。
实施例3
对三水铝石型铝土矿在145℃溶出下得到的A/S为1.7拜耳法溶出赤泥，在温度150℃，循环碱液浓度N_K为160g/L，氧化铝浓度为4.5g/L，总石灰加入量钙硅比为1.7，溶出时间180min弃赤泥铝硅比A/S为0.7，钠硅比N/S为0.12，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为1.8加入，脱铝温度为70℃，时间为60min，脱铝效率为90％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣可用于生产铝酸钙水泥。
实施例4
对三水铝石型铝土矿在145℃溶出下得到A/S为1.9的拜耳法溶出赤泥，在温度170℃，循环碱液浓度N_K为140g/L，氧化铝浓度为5g/L总石灰加入量钙硅比为1.9，溶出时间120min，弃赤泥铝硅比A/S为0.71，钠硅比N/S为0.17，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为2.0加入，脱铝温度为90℃，时间为60min，脱铝效率为84％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣可用于生产铝酸钙水泥。
实施例5
对三水铝石型铝土矿在145℃溶出下得到A/S为2.2的拜耳法溶出赤泥，在温度200℃，循环碱液浓度N_K为140g/L，氧化铝浓度为3g/L总石灰加入量钙硅比为2.1，溶出时间120min，弃赤泥铝硅比A/S为0.71，钠硅比N/S为0.17，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为1.6加入，脱铝温度为90℃，时间为60min，脱铝效率为80％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣一部分代替石灰加入到拜尔法溶出系统，多余的脱铝渣生产铝酸钙水泥。
实施例6
对三水铝石型铝土矿在145℃溶出下得到A/S为2.4的拜耳法溶出赤泥，在温度260℃，循环碱液浓度N_K为140g/L，氧化铝浓度为3g/L总石灰加入量钙硅比为1.1，溶出时间60min，弃赤泥铝硅比A/S为0.59，钠硅比N/S为0.04，可外排堆存，亦可综合利用；溶出液一部分用于脱铝，多余的可加入拜尔法系统补碱，脱铝时，石灰按钙铝比C/A为2.3加入，脱铝温度为90℃，时间为60min，脱铝效率为81％，脱铝溶液用于循环处理下一批赤泥；脱铝渣一部分代替石灰加入到拜尔法溶出系统，多余的脱铝渣生产铝酸钙水泥。