[发明专利]拜耳法赤泥的脱碱方法

说明书

本发明涉及铝冶炼领域，尤其涉及一种拜耳法赤泥的脱碱方法，包括：a，取赤泥；b，取含氧化钙物料及强氧化剂、氟化物投入装有赤泥浆液的强化扩散容器中，控制含氧化钙物料中CaO与赤泥固相中Na₂O的重量比为2～6，强氧化剂加入量为赤泥中氧化钠含量的0～0.1%，氟化物加入量为赤泥中氧化钠含量的0～0.1%，得到混合浆渣；c，常压脱碱反应，将步骤b中得到的混合浆渣投入带搅拌的常压脱碱反应器进行脱碱反应，反应温度为50～102℃，液固比为3～8，反应时间大于3h；d，分离洗涤，分离出的含碱的溶液返回氧化铝生产流程，分离出的低碱赤泥送堆场堆存，可使外排赤泥中碱含量降低至1%以下，并且不产生其他有害废物。

技术领域

本发明涉及铝冶炼领域，尤其涉及一种拜耳法赤泥的脱碱方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排出的废渣，因其含有一定比例的氧化铁而呈红褐色，称之为赤泥。当前氧化铝生产绝大部分采用碱法工艺，主要包括烧结法、拜耳法，以及由上述两种工艺派生的混联法、串联法生产工艺。拜耳法工艺所采用的原料为铝土矿，铝土矿中所含有的二氧化硅在氧化铝生产工艺中转化为钠硅渣，进入赤泥，从而造成氧化铝和氧化钠的损失随赤泥带走的氧化钠不仅造成碱损失，增加生产成本，而且造成赤泥综合利用困难、污染环境。

为回收赤泥中的碱，降低消耗和赤泥综合利用，我国氧化铝行业的科技工作者进行了大量的研究工作。已经投入工业应用的方法主要有由拜耳法和烧结法派生出来的串联法生产工艺，但是该工艺能耗高、流程长、成本高的难题难以从根本上得到解决。

公告号为 CN201210483785.3提出了“一种降低拜耳法生产过程碱耗的方法”, 其方法是将拜耳法赤泥加入石灰进行反应，使拜耳法赤泥中的碱由固相进入液相, 反应后的料浆进行液固分离洗涤，液固分离后的固相用作建筑材料等的原料，液固分离后的液相返回生产系统。

公告号为CN106006688B，公布了“一种钙化-碳化一步法处理拜耳法赤泥的方法”，其主要通过钙化转型、碳化转型、提取氢氧化铝三个主要步骤来实现，该工艺的特点是可以在回收碱的同时回收赤泥中的氧化铝。此外，在赤泥的无害化处理以及工业化利用方面也形成了众多的专利技术专利。

上述专利申请存在的缺陷是要么脱碱率低，经济效益差，要么流程复杂、能耗高，实现工业化有难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种常压下经济高效地回收拜耳法赤泥中碱的方法，采用这种方法可使外排赤泥中碱含量降低至1%以下，并且不产生其他有害废物，既达到了降低碱耗的目的，又避免了含碱废液渗漏造成的环境污染，同时为赤泥进一步利用赤泥创造了条件。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种拜耳法赤泥的脱碱方法，回收碱过程按照以下步骤进行操作，包括：

a，取赤泥，抽样法测赤泥中的氧化钠含量；

b，强化扩散预处理，取含氧化钙物料及强氧化剂、氟化物投入装有赤泥浆液的强化扩散容器中，其中，控制含氧化钙物料中CaO与赤泥固相中Na₂O的重量比为2～6，强氧化剂加入量为赤泥中氧化钠含量的0～0.1%，氟化物加入量为赤泥中氧化钠含量的0～0.1%，搅拌10-12min，得到混合浆渣，钙离子在预处理阶段就开始置换赤泥固相中的钠离子，强氧化剂作为强氧化剂可降低溶液粘度，有助于强化钙离子、钠离子的外扩散（钙离子、钠离子在溶液中的扩散），为钙离子置换钠离子创造有利条件，氟化物可以腐蚀赤泥中的硅化物，破坏赤泥物相结构，有助于钠离子内扩散（钠离子在固相中的扩散），有利于钙离子置换钠离子

c，常压脱碱反应，将步骤b中得到的混合浆渣投入带搅拌的常压脱碱反应器进行脱碱反应，反应温度为50～102℃，液固比为3～8，反应时间大于3h，在该反应温度和固液比条件下，脱碱效率较高，通过大于3h的反应能够得到很好的脱碱效果；