处理赤泥的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了处理赤泥的方法和系统。其中，处理赤泥的方法包括：将所述赤泥进行干燥处理，以便得到干燥后的赤泥；将所述干燥后的赤泥进行煅烧处理，以便得到煅烧后的赤泥；将所述煅烧后的赤泥进行熔化处理，以便得到熔化的赤泥；利用氯气对所述熔化的赤泥进行氯化处理，以便得到含有氯化物的气体；以及将所述含有氯化物的气体进行多级冷凝处理，以便得到分离的金属氯化物。该方法将煅烧后的赤泥熔化后与氯气反应生成氯化物，进而通过多级冷凝处理，实现赤泥中各种金属的分离。并且，该方法的操作简单，各种金属的回收率高，赤泥的综合利用率也显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理赤泥的方法和处理赤泥的系统。
技术介绍
赤泥，是铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆而得名。随着铝工业的不断发展，目前全世界每年产出6000万吨赤泥，我国的赤泥排放量每年为450万吨以上，世界上大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或者倾入深海。烧结法赤泥中的化学组成有大量活性氧化钙、氧化硅，以及贵金属或有价金属氧化物，如氧化钛、氧化铁、氧化铝、氧化硅，以及痕量氧化钪、铈等痕量稀有或稀土化合物组成，主要矿物成分有β硅酸二钙、霞石、方解石、α型水化氧化铝、铝酸三钙等。赤泥的堆存不仅占用大量的土地和农田，耗费较多的堆场建设及维护费用，造成严重的水质污染，且浪费了大量的金属资源。赤泥中所含有价金属组分如Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2，多为经济价值较低的金属，单独就某一种元素进行回收利用不能很好地解决工艺经济性和赤泥堆存量巨大的问题，必须采用多种金属联合回收技术才能真正的实现赤泥的综合利用和减量化。因此，赤泥的综合治理及其金属资源的有效回收成为人们日益关注的焦点。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理赤泥的方法，将煅烧后的赤泥熔化后与氯气反应生成氯化物，进而通过多级冷凝处理，实现赤泥中各种金属的分离，提高了赤泥的综合利用率。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种处理赤泥的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将所述赤泥进行干燥处理，以便得到干燥后的赤泥；将所述干燥后的赤泥进行煅烧处理，以便得到煅烧后的赤泥；将所述煅烧后的赤泥进行熔化处理，以便得到熔化的赤泥；利用氯气对所述熔化的赤泥进行氯化处理，以便得到含有氯化物的气体；以及将所述含有氯化物的气体进行多级冷凝处理，以便得到分离的金属氯化物。根据本专利技术实施例的处理赤泥的方法，将煅烧后的赤泥熔化后与氯气反应生成氯化物，进而通过多级冷凝处理，实现赤泥中各种金属的分离。并且，该方法的操作简单，各种金属的回收率高，赤泥的综合利用率也显著提高。另外，根据本专利技术上述实施例的处理赤泥的方法，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述干燥处理的温度为100～115℃。根据本专利技术的实施例，所述煅烧处理的温度为600～800℃。根据本专利技术的实施例，所述熔化处理的温度为1400～1500℃。根据本专利技术的实施例，所述熔化处理是在惰性气氛下进行的。根据本专利技术的实施例，所述惰性气氛为氮气和氩气的至少一种。根据本专利技术的实施例，该方法进一步包括：将所述分离的金属氯化物进行纯化处理，以便得到纯化后的氯化物。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种实施前述的处理赤泥的方法的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：干燥装置，所述干燥装置具有赤泥入口和干燥后的赤泥出口；煅烧装置，所述煅烧装置具有干燥后的赤泥入口和煅烧后的赤泥出口，所述干燥后的赤泥入口与所述干燥后的赤泥出口相连；熔化装置，所述熔化装置具有煅烧后的赤泥入口和熔化的赤泥出口，所述煅烧后的赤泥入口与所述煅烧后的赤泥出口相连；氯化装置，所述氯化装置具有熔化的赤泥入口、氯气入口、固体产物出口和含有氯化物的气体出口，所述熔化的赤泥入口与所述熔化的赤泥出口相连；以及多级冷凝装置，所述多级冷凝装置中的每一级均具有气体入口，氯化物出口和气体出口，所述多级冷凝装置中上一级的所述气体入口与下一级的所述气体出口相连，所述多级冷凝装置中的第一级冷凝装置的气体入口与所述含有氯化物的气体出口相连。根据本专利技术实施例的处理赤泥的系统，赤泥经干燥装置干燥后，再经煅烧装置进行煅烧，得到煅烧后的赤泥熔化装置熔化后，在氯化装置进行氯气反应生成氯化物，进而通过多级冷凝装置进行多级冷凝处理，实现赤泥中各种金属的分离。并且，该系统的结构简单，各种金属的回收率高，赤泥的综合利用率也显著提高。根据本专利技术的实施例，所述氯化装置为搅拌器。根据本专利技术的实施例，所述多级冷凝装置为多级冷凝管。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的处理赤泥的方法的流程示意图；图2显示了根据本专利技术的又一个实施例的处理赤泥的方法的流程示意图；图3显示了根据本专利技术一个实施例的处理赤泥的系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种处理赤泥的方法。参考图1，根据本专利技术的实施例，对该处理赤泥的方法进行解释说明，该方法包括：S100干燥处理根据本专利技术的实施例，将赤泥进行干燥处理，得到干燥后的赤泥。由此，通过干燥处理去除赤泥中的大量水分，便于后续的煅烧处理，降低煅烧处理的能耗。根据本专利技术的实施例，干燥处理的温度为100～115℃。由此，干燥效率高，有效去除赤泥中多余的水份。其中，需要说明的是，本专利技术实施例的原料可以是赤泥，也可以为与赤泥组成成分类似的固体废弃物。S200煅烧处理根据本专利技术的实施例，将干燥后的赤泥进行煅烧处理，得到煅烧后的赤泥。由此，通过煅烧处理，脱除赤泥中的结晶水，并且使其中的CaCO3转变为CaO。根据本专利技术的实施例，煅烧处理的温度为600～800℃。由此，煅烧效果好，使干燥后的赤泥充分脱除结晶水，并使CaCO3转变为CaO的转化率提高，从而，充分回收赤泥中的钙元素。S300熔化处理根据本专利技术的实施例，将煅烧后的赤泥进行熔化处理，得到熔化的赤泥。由于金属氧化物在熔化状态下，易于与氯气进行氯化反应，进而，对煅烧后的赤泥进行熔化处理。根据本专利技术的实施例，熔化处理的温度为1400～1500℃。由此，在该温度范围内，煅烧后的赤泥完全熔化。根据本专利技术的实施例，熔化处理是在惰性气氛下进行的。由此，使得炉内熔化气氛保持为非氧化气氛，避免赤泥中的物质与气体反应。根据本专利技术的优选实施例，惰性气氛为氮气和氩气的至少一种。由此，气体对熔化物质的保护效果好，并且，氮气和氩气易于得到，使生产成本进一步降低。S400氯化处理根据本专利技术的实施例，利用氯气对熔化的赤泥进行氯化处理，得到含有氯化物的气体。根据本专利技术的一些实施例，在氯化处理过程中进行适当的机械搅拌，使气液两相充分接触。根据本专利技术的一些实施例，氯化处理的氯化率可达90％左右。氯化反应方程式如下：Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理赤泥的方法，其特征在于，包括：将所述赤泥进行干燥处理，以便得到干燥后的赤泥；将所述干燥后的赤泥进行煅烧处理，以便得到煅烧后的赤泥；将所述煅烧后的赤泥进行熔化处理，以便得到熔化的赤泥；利用氯气对所述熔化的赤泥进行氯化处理，以便得到含有氯化物的气体；以及将所述含有氯化物的气体进行多级冷凝处理，以便得到分离的金属氯化物。

【技术特征摘要】
1.一种处理赤泥的方法，其特征在于，包括：将所述赤泥进行干燥处理，以便得到干燥后的赤泥；将所述干燥后的赤泥进行煅烧处理，以便得到煅烧后的赤泥；将所述煅烧后的赤泥进行熔化处理，以便得到熔化的赤泥；利用氯气对所述熔化的赤泥进行氯化处理，以便得到含有氯化物的气体；以及将所述含有氯化物的气体进行多级冷凝处理，以便得到分离的金属氯化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为100～115℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为600～800℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔化处理的温度为1400～1500℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔化处理是在惰性气氛下进行的。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气和氩气的至少一种。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述分离的金属氯化物进行纯化处理，以便得到纯化后的氯化物。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健月，王福佳，吴佩佩，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32