[发明专利]一种赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的方法

说明书

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的方法。本发明包括以下步骤：1)将农林废弃物、造纸工业或生物炼制工业产生的富含木质素基质的废渣进行木质素提取分离，获得高纯的木质素；2)通过酸溶‑碱再沉淀耦合焙烧法对赤泥进行无害化改性处理；3)改性赤泥与分子筛催化剂协同催化热解木质素制取富烃生物油、合成气和生物炭；4)反应后的改性赤泥进一步应用于吸附材料领域和建筑材料领域。本发明通过“以废治废”的共处理方式，既能实现木质素废弃物的资源化利用，同时实现赤泥废弃物的无害化处理和资源化利用，进一步促进氧化铝企业的绿色循环发展，具有良好的经济和生态效益前景。

技术领域

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的方法。

背景技术

赤泥是氧化铝工业产生的固体废渣，平均每生产一吨氧化铝，就会产生一到两吨赤泥。我国是氧化铝生产大国，每年产生数百万吨的赤泥，随着社会的快速发展，对氧化铝的需求越来越大，因此未来赤泥的产量正在逐步增加。赤泥的化学组成主要是由Na₂O、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂和CaO等构成，具有强碱性(pH＞12)和微量放射性(含有天然放射性元素，比如铀、钍等)，还含有少量氟化物，属于强碱性废渣，具有严重的碱污染性。目前，企业对赤泥的处理方式主要是露天筑坝堆放，这种方式一方面会占用大量土地，增加维护管理成本，另一方面会污染土地以及地下水，且堆放的赤泥在干燥之后会形成粉尘随风飘扬，造成大气中PM浓度增大，污染空气，影响人类和动植物的健康，严重破坏生态环境。因此赤泥的无害化处理对于氧化铝企业绿色循环发展具有重要意义，同时减少赤泥所带来的环境负面影响，然而如何实现赤泥的高价值利用仍面临严峻挑战。

作为生物质的第二大主要组分，木质素的自然界储量仅次于纤维素资源，以每年500亿吨左右的速度再生，主要衍生于农林废弃物、造纸工业、沼气工程和生物炼制产业，从目前的情况看，丰富的木质素资源尚未得到有效开发与利用。例如，造纸工业每年需要从植物中提取分离14亿吨纤维素资源，产生高达5000万吨的木质素废渣，目前对其处理方式主要以“黑液”的形式直接排入外界的河流或是进行简单的浓缩燃烧处理，导致了严重的水资源和大气环境污染。不合理的处理方式在资源浪费的同时，又对环境造成了进一步的污染破坏。因此，相关木质素高附加值转化工艺的开发亟需开发。

目前，赤泥的高值化利用集中在烟气脱硫、有机污染物脱除、氨分解制氢、厌氧消化产甲烷、建筑材料、生物油提质、生物质热化学转化等方面。其中通过对赤泥进行改性处理可进一步优化赤泥结构特性和催化性能。木质素通过催化热解技术可实现高品质生物油的制备，但目前仍然存在目标产物的低产率和低选择性，及催化剂的快速失活等问题。鉴于赤泥优良的催化性能，为其在木质素催化热解领域的高值化利用提供了可能。因此，首先通过对赤泥进行必要的改性处理，在降低自身强碱性的同时为其高附加值利用创造条件，将其引入到木质素催化热解过程中，提升目标产物的生成量及减缓催化剂的快速失活，具有重要意义。此外，赤泥的和木质素两种典型废弃物资源的高值化利用，可促进跨行业废弃物耦合利用技术的发展，是关乎绿色循环经济发展的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于解决废弃物资源化利用的问题，提供一种赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的方法，促进赤泥废弃物的资源化和无害化处理，提升赤泥在木质素催化转化领域的应用潜能，实现赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的目的。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种赤泥与木质素废弃物绿色循环综合利用的方法，包括以下步骤：

1)将农林废弃物、造纸工业或生物炼制工业产生的富含木质素基质的废渣进行木质素提取分离，获得高纯的木质素；

2)通过酸溶-碱再沉淀耦合焙烧法对赤泥进行无害化改性处理；