[发明专利]一种赤泥柠檬酸脱碱工艺

说明书

技术领域

本发明涉及赤泥综合处理技术领域，具体涉及一种赤泥柠檬酸脱碱工艺。

背景技术

拜耳法赤泥是拜耳法炼铝过程产生的尾渣，是一种强碱性固体污染物，其堆存过程会造成地下水体和土壤污染。另外，赤泥中的高碱含量是制约赤泥提取有价稀贵金属、制备建筑材料和环境吸附材料的关键因素，因此必须采取有效的措施处理该类固体废弃物。目前赤泥脱碱工艺主要包括以下几种方法：水浸工艺(张国立，李绍纯，张馨元等·《拜耳法赤泥水洗脱碱工艺的研究》·青岛理工大学学报，2012，33(4): 59-62)存在脱碱率低、脱碱液碱性高无法外排、液固比高、水洗次数多、脱碱后赤泥不能作为制备建筑材料和环境吸附材料的原材料。二氧化碳浸出工艺(王志，韩敏芳，张以河等·《拜耳法赤泥的湿法碳化脱碱工艺研究 》·硅酸盐通报，2013，32 (9): 1851-1855)存在脱碱率低、浸出设备性能要求高和处理后赤泥活性低等缺陷。盐酸浸出工艺(钟晨，夏举佩·《拜耳法赤泥中Na⁺的浸出实验研究》·硅酸盐通报，2013，32(9): 2012-2015)存在脱碱过程中酸耗量大，脱碱液酸性高和处理后赤泥呈强酸性造成二次污染等缺陷。石灰浸出工艺（李少康，梁春来，李光柱等·《一种拜耳法赤泥常压脱碱方法 》，发明专利，2004）存在脱碱率低，药剂消耗大和能耗高等缺陷。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种赤泥柠檬酸脱碱工艺，该工艺具有脱碱率高，药剂消耗低，能耗低，脱碱液无污染可排放利用，脱碱后赤泥既能够筑坝堆存、也可作为回收有价稀贵金属、制备环境吸附材料和制备建筑材料的原料。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的赤泥柠檬酸脱碱工艺是将赤泥进行柠檬酸三级错流脱碱作业，具体步骤如下：

a、第一批赤泥进行一次搅拌浸出和一次水洗

将第一批赤泥和添加量为赤泥质量百分比为6%~15%的柠檬酸在液固质量比为3~5:1的条件下搅拌浸出，浸出工艺是温度为30~60℃、搅拌时间为90~120min和搅拌强度100~150r/min，搅拌结束后矿浆进行压滤获得酸性浸出渣和酸性浸出液，酸性浸出液即为第一批赤泥的一级脱碱液，酸性浸出渣经水洗后得到第一批赤泥的脱碱渣和水洗液，之后在水洗液中添加水洗液质量百分比5%~8%的柠檬酸后即为第一批赤泥的二级脱碱液；

b、第二批赤泥进行二次搅拌浸出和一次水洗

将第二批赤泥和第一批赤泥的一级脱碱液混匀，在液固质量比为3~5:1的条件下搅拌浸出，浸出工艺是温度为30~60℃、搅拌时间为90~120min和搅拌强度100~150r/min，搅拌结束后矿浆进行压滤获得一次酸性浸出渣和一次酸性浸出液，一次酸性浸出液即为第二批赤泥的一级脱碱液；一次酸性浸出渣与第一批赤泥的二级脱碱液按上述工艺条件进行搅拌浸出得到二次酸性浸出液和二次酸性浸出渣，二次酸性浸出液即为第二批赤泥的二级脱碱液；二次酸性浸出渣经水洗后得到第二批赤泥的脱碱渣和水洗液，之后在水洗液中添加水洗液质量百分比2%~5%的柠檬酸后即为第二批赤泥的三级脱碱液；

c、第三批赤泥进行三次搅拌浸出和一次水洗

将第三批赤泥和第二批赤泥的一级脱碱液混匀，在液固质量比为3~5:1的条件下搅拌浸出，浸出工艺是温度为30~60℃、搅拌时间为90~120min和搅拌强度100~150r/min，搅拌结束后矿浆进行压滤获得一次酸性浸出渣和中性合格溶液；一次酸性浸出渣与第二批赤泥的二级脱碱液按上述工艺条件进行搅拌浸出得到一次酸性浸出液和二次酸性浸出渣，一次酸性浸出液即为第三批赤泥的一级脱碱液；二次酸性浸出渣与第二批赤泥的三级脱碱液按上述工艺条件进行搅拌浸出得到二次酸性浸出液和三次酸性浸出渣，二次酸性浸出液即为第三批赤泥的二级脱碱液；三次酸性浸出渣经水洗后得到第三批赤泥的脱碱渣和水洗液，之后在水洗液中添加水洗液质量百分比2%~5%的柠檬酸后即为第三批赤泥的三级脱碱液。

d、第四批赤泥进行三次搅拌浸出和一次水洗