[发明专利]一种赤泥高效资源化利用方法

说明书

本发明涉及一种赤泥高效资源化利用方法，该方法包括研磨、水洗、酸浸溶出、保温陈化、循环酸浸溶出、聚合等工艺步骤，可以将赤泥中绝大部分的铝、硅、铁、钙等组分进行分离提取，并分别转化为硅胶、净水剂、石膏等产品，实现了赤泥的全量资源化利用。本发明提供的方法，可适用于各种类型的赤泥，同时具有工艺流程简单、工艺参数可控性好、经济效益好、无二次废弃物产生、容易实现工业化等优点，为赤泥的大规模减量化利用开辟了一个新途径。

技术领域

本发明涉及一种赤泥高效资源化利用方法，属于固体废弃物资源化技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物。按照氧化铝生产工艺的不同，赤泥又可分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥三种类型。据统计，每生产1吨氧化铝，拜耳法排放赤泥0.8～1.5吨，烧结法或联合法排放赤泥1.5～2.5吨。我国作为世界第一大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达7000万吨以上，绝大部分以筑坝堆存的方式进行处置，不仅占用了大量的土地资源，还易造成环境污染，并存在安全隐患。

为了解决赤泥的排放堆存问题，我国先后出台了《赤泥综合利用指导意见》、《工业绿色发展规划(2016-2020年)》、《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》等一系列相关政策，用于推动赤泥的综合利用。

近年来，国内学者针对赤泥的综合利用，开展了大量研究，并取得了众多成果。总体来说，赤泥的综合利用方法可以分为四类：一是提取铝、铁、钛、镓、钪等有价金属元素；二是制备水泥、砖等建筑材料；三是制备环境修复材料(；四是应用于农业领域，例如修复土壤、生产硅钙复合肥等。但现有上述方法存在成本高、工艺复杂、对不同类型赤泥适应性差、处理量小等问题，且多数处于实验室研究阶段。因此，我国赤泥的综合利用规模、综合利用率一直维持在较低水平。究其原因，是缺少一种适用于各种类型赤泥的具有减量化、无害化特点的高效资源化利用方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种赤泥高效资源化利用方法，能够使赤泥中绝大部分的铝、铁、硅、钙等有用成分提取出来，并转化为高附加值产品，从而实现赤泥的减量化、资源化和无害化。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种赤泥高效资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤1：将赤泥研磨处理，研磨后过筛得到赤泥粉末；

步骤2：将赤泥粉末用水反复清洗，洗去赤泥中的附着碱，过滤后得到清洗后的赤泥的固体；

步骤3：将清洗后的赤泥用硫酸溶液进行搅拌溶出；

步骤4：在步骤3中的溶液中通入空气进行曝气反应，曝气之后；过滤分离，得到一次滤液和滤渣，将滤渣干燥获得石膏；

步骤5：将一次滤液陈化一段时间，然后过滤分离，得到二次滤液和硅胶；二次滤液主要为含铝、铁、钠离子的酸性溶液；

步骤6：向二次滤液中加入浓硫酸，调整硫酸浓度至1～6mol/L后，循环进行步骤4和步骤5，以此进行一次循环酸浸溶出，得到循环酸浸溶出；

步骤7：将步骤6所得循环酸浸溶液加入双氧水，不断搅拌，并缓慢加入石灰乳，直至将循环酸浸溶液的pH值调节至1.5～4.5时，在一定温度条件下搅拌一定时间后过滤分离，得到聚合硫酸铝铁净水剂和石膏。

如上所述的赤泥高效资源化利用方法，优选地，在步骤1中，研磨后过筛为200～300目的筛网后的赤泥粉末，所述赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤泥或联合法赤泥中的任一种、两种或三种的混合。

如上所述的赤泥高效资源化利用方法，优选地，在步骤2中，用水清洗后的pH值为中性，停止清洗。