[发明专利]一种废酸、油页岩灰和白泥的处理方法

说明书

一种废酸、油页岩灰和白泥的处理方法，本发明涉及工业废物的处理方法，具体涉及工业废物油页岩灰、白泥、废酸综合利用和重金属污水废液处理材料的制备技术领域。通过添加白泥作为添加剂提高废酸回收效果，应用回收酸通过梯度提取方法提取分离油页岩灰和白泥混合物，对于提取液中的金属离子进行组合制备磁性水滑石和水化硅酸钙。本发明以工业废物为原料制备高性能吸附剂，实现了该类吸附材料可回收。

技术领域

本发明涉及工业废物的处理方法，具体涉及油页岩灰、白泥、废酸等工业废物综合利用和污水废液处理材料的制备技术领域。

背景技术

三种工业废物成分及其危害

1.1 油页岩灰成分及其危害

油页岩储量巨大，被普遍认为是石油和天然气的重要替代能源。由于油页岩高灰分的特点，油页岩灰是加工利用过程中的最主要的副产物，堆放灰渣不仅占用了大量的土地，而且会造成严重的环境污染。油页岩灰渣主要成分有石英、长石和方解石,其中石英、长石含量相对较高。下表为我国主要的油页岩产区的油页岩灰化学成分，从化学成分来看，我国油页岩灰渣基本以硅、铝、铁为主，实现油页岩灰无害化、资源化和功能化应用对于我国油页岩工业的迅速发展具有积极的促进作用。

白泥成分及其危害

白泥是造纸生产过程中产生的主要工业废物，每生产1吨粗浆要产生近0.5吨白泥，因此白泥数量巨大。其主要成分以CaCO₃、CaSO₄、CaCl₂等钙盐为主，还有少量的SiO₂。从白泥的主要成分也不难得出白泥呈强碱性，一般pH值为10左右。除了无机成分外，其中还含有一定数量的造纸过程中产生的有机质，不仅占用了大量的土地，而且会造成严重的环境污染。

废酸成分及其危害

在钢铁制品的生产中，都需要用大量的盐酸对钢铁表面进行加工清洗处理和腐蚀处理，来改善表面和性质。伴随着酸洗废液中的金属离子浓度慢慢升高，达到一定浓度后，酸洗废液的清洗与腐蚀效率明显下降，最后变成废酸。

废酸中盐酸含量为30~60g/L，总铁含量为60~130g/L，其中亚铁离子含量为50~120g/L，此外还含有极其少量ppm级锰、铅、镉、铜、钴、镍等重金属离子，因此废酸是一种具有强酸性和高毒性的废液。这些酸难以进一步回收利用，对于盐酸的回收利用，尤其是低浓度盐酸的回收难度很高。氯化氢在水溶液中与水分子相互作用，导致氯化氢实际沸点大于水的沸点，难以蒸馏出可直接回用的较高浓度的盐酸溶液，。

最接近的现有技术

在现有技术中：白泥和油页岩灰为原料制备铀吸附剂和固化剂的方法(申请号CN201410022521.7)，在实际应用过程中发现存在一些问题有待进一步完善，突出表现在以下三点：

2.1消耗酸数量巨大。由于铝离子的含量对于后期制备水化硅酸钙的影响较大，会生成硅铝酸钙；为了保证水化硅酸钙的性能，应尽可能实现铝离子充分提取。因此前期油页岩灰渣进行活化后需要用大量的高浓度的盐酸进行刻蚀提取，提取液为大量的酸液。

采用氯化钠活化方式，回收氯化钠成本高，效率低。

原工艺需要添加油页岩灰质量40-100%的NaCl进行活化，因此需要大量的NaCl，尽管从物料平衡角度，原工艺可以实现NaCl的回用，无需额外添加NaCl，但实际生产过程中由于需要固体NaCl数量巨大，存在以下问题：依靠自然日晒干燥的方法，难以满足实际连续生产的要求；采用蒸馏方式，设备投入巨大，能源消耗严重。因此采用NaCl进行活化的方法进行活化，难以实现连续生产。

制备的类水滑石吸附剂吸附后难以实现有效的回收。