[发明专利]一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺

说明书

本发明提供了一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离，分离得到的液体加CO₂得到氢氧化铝，氢氧化铝再通过加工制得聚合氯化铝混合溶液，之后再加热、陈化制得重金属处理混凝剂，分离得到的固体焙烧后加工制得硫酸。本发明将磷石膏和赤泥的综合利用，具有附加值大，成份利用率高，制得的氢氧化铝纯度高，生产的混凝剂成本低，对重金属的去除效果较好的特点。

技术领域

本发明涉及一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，制取1吨磷酸副产磷石膏约5吨。目前，全世界每年排放磷石膏总量约为1.2-1.4亿吨，我国约为5000万吨左右，占全球年排放磷石膏总量的25-29%，这一数量呈增加趋势，且目前国内磷石膏堆放量达2.5亿吨。

赤泥是从铝土矿中提取氧化铝之后产生的废渣，因多呈红色，故被称为赤泥。全世界每年产生的赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。

聚合氯化铝是一种应用十分广泛的无机高分子混凝剂。它主要通过吸附电中和、压缩双电层、吸附架桥、网捕等作用，使水体中难以沉降的胶体颗粒脱稳、碰撞、聚集、沉淀，以达到净化水体的目的。其具有用量少、净化水质优、使用方便等优点，具有很高的市场价值。但是作为这种混凝剂的原材料氢氧化铝价格昂贵，尤其是高纯度的氢氧化铝，直接导致了此类混凝剂的生产成本较高的问题。

现目前，我国每年对磷石膏和赤泥的利用几乎都只是单独作为建材成分进行使用，但是这种利用方式对磷石膏和赤泥的附加值很低，其中的高价值成分得不到有效利用。现目前，对于同时将磷石膏和赤泥作为原料进行综合利用，制酸并联产重金属处理混凝剂的相关工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺。本发明将磷石膏和赤泥的综合利用，具有附加值大，成份利用率高，制得的氢氧化铝纯度高，生产的混凝剂成本低，对重金属的去除效果较好的特点。

本发明的技术方案

一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺，包括如下步骤：

A、将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；

B、将步骤A中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；

C、向步骤A中固液分离得到的液体中加入CO₂至沉淀不再产生，然后将沉淀烘干，制得氢氧化铝；

D、将步骤C制得的氢氧化铝添加氢氧化钠后置于反应容器中，加水搅拌，升温至微沸，完全反应，得到反应溶液；

E、冷却步骤D得到的反应溶液至室温，加入盐酸溶液，使反应溶液的盐基度控制在2.3-2.6，并快速搅拌，制得含有活性氢氧化铝凝胶的高盐基度的聚合氯化铝混合溶液；

F、对步骤E制得的含有活性氢氧化铝凝胶的高盐基度的聚合氯化铝混合溶液，进行加热和陈化处理，制得重金属处理混凝剂。

前述的利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺，步骤A中，所述的赤泥为拜耳法生产氧化铝产生的赤泥；所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。