[发明专利]赤泥基脱水剂及其制备方法、铝土矿洗矿泥的脱水方法

说明书

本发明提供了一种赤泥基脱水剂及其制备方法、铝土矿洗矿泥的脱水方法。该制备方法包括步骤S1，采用酸溶液对赤泥进行酸浸，得到固液混合物；步骤S2，将赤泥附液与固液混合物进行聚合反应，得到赤泥基脱水剂。采用上述方法制备得到的赤泥基脱水剂具有优良的脱水能力；若将该赤泥基脱水剂加入铝土矿洗矿泥经初步脱水后的沉降底流中，可以极大的提高脱水剂对铝土矿洗矿泥的脱水效果，且上述方法具有处理流程简单、就地取材、以废治废(减少赤泥堆存量，减少赤泥附液危害)、不必外购碱性药剂以及极大地节约成本的特点，同时，本发明聚合后得到的赤泥基脱水剂为固液混合物，无须固液分离，无须干燥，就地加入至洗矿泥絮凝底流中，减少了能耗。

技术领域

本发明涉及洗矿泥脱水技术领域，具体而言，涉及一种赤泥基脱水剂及其制备方法、铝土矿洗矿泥的脱水方法。

背景技术

铝土矿洗矿泥的主要矿物成分为高岭石、一水硬铝石、赤铁矿等，主要化学成分是A1₂O₃和SiO₂。该铝土矿洗矿泥的矿泥分散性大，粒度极细，其中，小于0.02mm的粒子大约占65％，泥浆显负电性，现状铝土矿企业洗矿工序形成的泥浆水固含量为12wt％左右，浓缩后底流(固含量30wt％左右)用泵输送到排泥库存放，最终导致尾矿含水率高、流动性强，从而使排泥库堆存环保风险高，水循环利用率低。根据现有排泥库经验，洗矿泥排入排泥库后，颗粒的沉积非常缓慢，且在沉积时形成“超架空结构”，致使矿泥即使沉积时间高达10～20年，其下层矿泥仍为流塑状态。

马俊伟等人对铝土矿矿泥进行了絮凝试验研究，试验结果表明中性条件有利于洗矿泥的沉降以及阴离子型PAM对洗矿泥的絮凝效果明显优于阳离子型PAM、PAC、PFC、PAFC。但是处理后底泥仍然存在着含水率较高、流动性强、过滤极其困难等特点，从而导致矿区废水循环利用率较低，依然无法解决排泥库的环境风险隐患。

赤泥作为铝土矿企业产出物，因其铁、铝含量高，其中的Fe₂O₃含量为30％左右，Al₂O₃含量为20％左右。索宁、孙体昌、邱小香等进行了赤泥酸浸、加碱聚合试验研究，均制得了PAFC(聚合氯化铝铁)固体，但其对浸出渣未加利用，且酸浸液酸度极高，聚合过程中投加氢氧化钠等碱性药剂调整浸出液酸度，增加了额外费用，导致生产成本高。此外，赤泥酸浸后由于其粒度小于100目，过滤极困难，工业上难实现。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种赤泥基脱水剂及其制备方法、铝土矿洗矿泥的脱水方法，以解决现有技术中的铝土矿洗矿泥的水脱除率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种赤泥基脱水剂的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，采用酸溶液对赤泥进行酸浸，得到固液混合物；步骤S2，将赤泥附液与固液混合物进行聚合反应，得到赤泥基脱水剂。

进一步地，在步骤S2中，聚合反应的pH值为2～4，优选聚合反应的时间为3～10h，优选赤泥附液为拜耳法赤泥附液。

进一步地，上述酸浸的过程包括：将赤泥研磨、干燥并过100目筛，得到筛后赤泥；采用H⁺浓度为2～5mol/L的酸溶液对筛后赤泥进行酸浸，得到固液混合物；优选酸溶液选自盐酸、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的任意一种或多种，优选赤泥与酸溶液的固液比为1:6～10，优选酸浸的温度为50～100℃，优选酸浸的时间为2～6h，优选赤泥为拜耳法赤泥。

根据本发明的另一方面，提供了一种赤泥基脱水剂，该赤泥基脱水剂由上述制备方法制备得到。

根据本发明的又一方面，提供了一种铝土矿洗矿泥的脱水方法，该脱水方法包括：步骤A，对铝土矿洗矿泥进行初步絮凝沉降，得到沉降底流；步骤B，将沉降底流、脱水剂在pH值为7～9的条件下进行强化脱水，得到脱水滤渣，其中脱水剂为上述的赤泥基脱水剂。