[发明专利]一种综合回收利用精铝生产过程中含钡废渣的方法

摘要

本发明涉及一种综合回收利用精铝生产过程中含钡废渣的方法，该方法由氟离子回收工艺、浸出液分离工艺、铁铝分离工艺、钠钡分离工艺组成。本发明易于控制操作，可将精铝生产过程中含钡废渣分离为氟化钙、氯化钡、氯化钠和氢氧化铝，实现了精铝生产过程产生的含钡废渣中各主要元素的分离和回收，达到综合、循环利用资源、节能减排以及减少环境污染和提高生产安全的目的。

主权项

1.一种综合回收利用精铝生产过程中含钡废渣的方法，其特征在于：该方法由氟离子回收工艺、浸出液分离工艺、铁铝分离工艺、钠钡分离工艺组成；其中所述氟离子回收工艺是指首先将精铝生产过程中的含钡废渣和氯化钙按1：0.2~1的质量比混合形成混合料后通过上料机（11）投入酸浸罐（12）中，加入水并采用电动搅拌机搅拌均匀，将盐酸从盐酸储罐（14）中泵入所述酸浸罐（12），每升混合溶液需加入质量浓度为36%的盐酸为180~450 g，酸浸0.5~2.0 h后得到酸浸液；所述含钡废渣与酸浸罐中液体的固液质量体积比为1：2~10；将所述酸浸液泵入压滤机（13），使用耐酸型300目到500目滤布，在0.2MPa~0.5MPa的压力下压滤0.5~1.5 h，分别得到固相氟化钙和滤液A；最后所述固相氟化钙经干燥后重新回到电解精铝工艺，所述滤液A进入所述浸出液分离工艺中的氧化除杂槽（21）；所述浸出液分离工艺是指首先将质量浓度为27%的双氧水从双氧水储罐（25）中泵入所述氧化除杂槽（21），对所述滤液A氧化处理0.5~2.5 h，所述液相A与所述双氧水的体积比为1：0.005~0.01；然后将质量浓度为25%的氨水从氨水储罐（26）中泵入所述氧化除杂槽（21），并调节所述滤液A的pH值至6.5~7.5；此时所述滤液A泵入压滤机（24），使用中性300目到500目滤布，在0.2MPa~0.6MPa的压力条件下压滤0.5~1.5 h，分别得到滤液B和含铁、铝杂质的沉淀渣，该含铁、铝杂质的沉淀渣进入所述铁铝分离工艺；其次所述滤液B进入高温除杂槽（22），同时将饱和NaOH溶液从碱液池（28）中泵入所述高温除杂槽（22），调节所述滤液B的pH值至10.0~14.0；此时所述滤液B泵入压滤机（29），保持滤液温度在30℃~90℃范围内，使用耐碱型500目到700目滤布，在0.3MPa~0.8MPa的压力条件下压滤0.5~1.5 h除去滤液B中的钙、镁杂质，得到滤液C，该滤液C输入至中和槽（23）；最后将质量浓度为36%的盐酸从盐酸储罐（27）中泵入所述中和槽（23），使所述滤液C的pH值呈中性，得到NaCl、BaCl₂混合溶液，该混合溶液进入所述钠钡分离工艺中的沉淀槽（41）；所述铁铝分离工艺是指首先将所述浸出液分离工艺中含铁、铝的沉淀渣通过上料机（36）投入分解槽（31）中；然后将饱和NaOH溶液从碱液池（34）中泵入所述分解槽（31），按1：1~1.5的固液质量体积比进行反应，得到反应液B；所述反应液B泵入压滤机（33），使用耐碱型300目到500目滤布，在0.2MPa~0.6MPa的压力条件下压滤0.5~1.5 h，得到固相含铁沉淀渣和滤液E，该滤液E进入沉淀槽（32）；其次将质量浓度为36%的盐酸从盐酸储罐（35）中泵入所述沉淀槽（32），调节所述滤液E的pH值至3.0~6.0；此时将所述滤液E泵入压滤机（37），使用耐酸型300目到500目滤布，在0.2MPa~0.6MPa的压力条件下压滤0.5~1.5 h，得到滤液F和固相氢氧化铝沉淀，该氢氧化铝产品重新回到电解铝工艺；最后所述滤液F进入所述钠钡分离工艺中一个氯化钠浓缩结晶槽（43）中，在90℃~100℃条件下浓缩0.5~3 h得到NaCl；最后所述NaCl输入至一台干燥设备（45）中，在105℃~115℃条件下干燥至恒重得到氯化钠产品，该氯化钠产品重新回到电解精铝工艺；所述钠钡分离工艺是指首先将碳酸钠通过上料机（47）投入所述沉淀槽（41）中与所述混合溶液反应，得到反应液A；所述反应液A泵入压滤机（44），使用中性300目到500目滤布，在0.2MPa~0.6MPa的压力条件下压滤0.5~1.5 h，得到固相碳酸钡和滤液D；然后所述碳酸钡进入酸解槽（42）中，按1：1~3的固液质量体积比加入水搅拌均匀，同时质量浓度为36%的盐酸从一个盐酸储罐（46）中泵入所述酸解槽（42）中进行酸化，0.5~2.0 h后得到酸解液，调节酸解液的pH至3.0~7.0，该酸解液泵入另一个浓缩结晶槽（43）中，在90℃~100℃条件下浓缩0.5~3 h得到BaCl₂·2H₂O；最后所述BaCl₂·2H₂O输入至另一台干燥设备（45）中，在115℃~150℃条件下干燥至恒重得到氯化钡产品，该氯化钡产品重新回到电解精铝工艺；所述滤液D进入另一个浓缩结晶槽（43）中，同时质量浓度为36%的盐酸从另一个盐酸储罐（46）中泵入该浓缩结晶槽（43），用盐酸调节滤液pH至3.0~6.0，在90℃~100℃条件下浓缩0.5~3 h得到NaCl；最后所述NaCl输入至另一台干燥设备（45）中，在105℃~115℃条件下干燥至恒重得到氯化钠产品，该氯化钠产品重新回到电解精铝工艺；所述碳酸钠与所述混合溶液的质量体积比为1：20~40；所述碳酸钡与所述盐酸的质量体积比为1：1~1.5。