[发明专利]一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置和处理工艺

说明书

本发明公开了一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置，包括沉降末洗槽、脱碱板框压滤机、反应槽和板框压滤机，沉降末洗槽和脱碱板框压滤机的连接管道上安装有底流泵，反应槽的前方连接有化浆泵、赤泥外排隔膜泵，赤泥外排隔膜泵的出口与板框压滤机连通；脱碱板框压滤机的出口与反应槽的进口连通，反应槽的进口与稀硝酸槽连通；处理时，将稀硝酸加入到反应槽，硝酸、赤泥和赤泥洗水混合搅拌，硝酸和赤泥中的氧化钠发生反应生成硝酸钠，硝酸钠回收利用进入氧化铝生产系统中与矿石中的黄铁矿发生反应，代替了脱硫剂起到矿石脱硫的作用。本发明布局合理，具有在线脱碱、工艺简单、脱碱率高的特点，既减轻了企业环保压力，又达到了节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及赤泥综合处理技术领域，尤其涉及一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置和处理工艺。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝厂最大的污染源，因为生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨氧化铝大约要产生0.5～2.0吨的赤泥。近几年国内氧化铝产能持续增长，目前运行产能已经超过8000万吨，使得近几年国内市场可提供的铝土矿品位下降十分显著，企业被迫普遍采用低铝硅比原料，从而导致系统能耗及碱耗快速增加，同时产生了大量高碱赤泥，根据测算每年堆放在赤泥堆场的赤泥超过1亿吨，每吨赤泥含碱量约3～7％，造成了大量烧碱资源的浪费。如图2所示，常规的处理流程包括沉降末洗槽3和板框压滤机6，沉降末洗槽3产生的末洗底流直接通过化浆泵10和赤泥外排隔膜泵11直接压滤处理后排出，对浆液中包含的氧化钠未进行有效的回收利用。采用该工艺处理外排赤泥，氧化钠存在于赤泥晶格中间，与赤泥一同堆放在赤泥堆场，在赤泥库闭库时，需要大量的原土土壤覆盖赤泥库，从而恢复耕地的土壤标准，不但造成了大量烧碱的浪费，也增加了企业的生产成本，更重要的是，大量的烧碱存在于赤泥中，给企业带来了一定的环保压力。从环保角度及可持续发展考虑，高碱赤泥不加处理直接排放是不可持续的，会面临越来越大的压力。因此，采取有效的烧碱回收措施，有利于氧化铝行业长期稳定的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置，将硝酸添加到赤泥中进行脱碱生成的硝酸钠，替代了高硫矿脱硫用的脱硫剂，既起到了赤泥脱碱的作用，也起到了矿石脱硫的作用，具有较大的经济效益和环保效益。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置，包括顺次排布的沉降末洗槽、脱碱板框压滤机、反应槽和板框压滤机，所述沉降末洗槽和脱碱板框压滤机的连接管道上安装有底流泵，所述反应槽的前方连接有化浆泵，所述化浆泵的前方连接有赤泥外排隔膜泵，所述赤泥外排隔膜泵的出口与所述板框压滤机连通；所述脱碱板框压滤机的出口与所述反应槽的进口连通，所述反应槽的进口与稀硝酸槽连通，所述稀硝酸槽与所述反应槽的连通管道上安装有稀硝酸泵。

进一步的，所述稀硝酸槽的后方设置有浓度调节用的浓硝酸槽，所述浓硝酸槽的出口与前方设置的浓硝酸泵的进口连通，所述浓硝酸泵的出口与所述稀硝酸槽进口连通。

进一步的，所述稀硝酸槽和反应槽的进口均与赤泥洗水回收管道连通，所述赤泥外排隔膜泵的进口同时与外排赤泥回收管道连通。

一种氧化铝生产中赤泥高效脱碱的处理工艺，利用如上所述氧化铝生产中赤泥高效脱碱的装置进行处理：

首先，末洗底流的初次压滤作业，从所述末洗沉降槽的底流中引出来部分末洗底流，通过底流泵泵入到所述脱碱板框压滤机内进行固液分离，得到的赤泥滤饼送入反应槽内；

其次，反应槽内进行脱碱反应，在反应槽中添加一定量的稀硝酸和赤泥洗水，所述稀硝酸槽内的稀硝酸通过稀硝酸泵泵入到所述反应槽内，赤泥洗水通过回收管道进入，赤泥、硝酸和赤泥洗水在反应槽中混合并打散，在搅拌装置的搅拌作用下，赤泥中的氧化钠和硝酸发生反应生成硝酸钠；