The invention discloses a coupled electric dialysis and ion exchange resin of the red mud dealkalization and recovery process, the washing device attached to the surface of the red mud alkali elution, low alkaline red mud and water alkaline solution. The initial washing water solution is recycled into the electrodialysis system, and the desalted water is obtained. The electrodialysis desalination water and the later washing lye go into the ionic resin to carry on the advanced treatment, and then return to the washing tower. The advantages of the invention are that the whole process of alkali removal does not produce any harmful substances and two pollution, does not need chemical reagents, and solves the problem of the pollution and the difficult utilization of red mud, and the alkali liquor is recovered from red mud.
【技术实现步骤摘要】
一种电渗析耦合离子交换树脂的赤泥脱碱和回收工艺
本专利技术涉及炼铝赤泥脱碱和资源化利用的应用领域,尤其是电渗析和树脂在赤泥脱碱和碱液回收中的工艺应用。
技术介绍
赤泥是炼铝过程中产生的高碱性固体颗粒物,依据其来源可分为烧结法、拜耳法和联合法赤泥。我国现阶段主要为拜耳法工艺炼铝产生的赤泥。赤泥从高压溶出炉中分离出来后再进行洗涤,其洗涤液回流到湿磨炉悬浊液中,洗涤后的残渣作为废弃赤泥进入堆场或进行资源回收。我国赤泥产量达7000万吨/年,占全球产量的30%,赤泥的最终处置显得尤为重要。在上世纪初期,赤泥主要以海洋排放方式为主。七十年代后期至今,赤泥的处置主要以湿法和干法堆存为主,最后进行覆土掩埋。然而,这类处置方式不仅需要大量的土地面积,也极易导致赤泥中的碱性和有害物质进入土壤和地下水中,而带来严重的环境污染。赤泥呈灰色或暗红色,其色度随着含铁量的不同而不同,具有较大比表面积(64.09~186.9m2/g),其比重可达2.1~3.1g/cm3,赤泥含水量86%~90%,90%左右的粒径为0.075~0.005mm,pH通常高达12.5~14.0左右。赤泥中的碱主要以游离态碱和结合态碱(即硅铝酸钠)2种形式存在,而赤泥中的钠元素则主要以4种形态存在,即苛性钠、铝酸钠、硅酸钠和硅铝酸钠。赤泥矿物组成主要为方钠石(Na2O·Al2O3·1.68SiO2·1.73H2O)、一水硬铝石(AlO(OH))、方解石(CaCO3)、钙霞石(3NaAlSiO4·NaOH)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)、水化石榴石(3CaO·Al2O3·mSiO2·nH2O)等矿物 ...
【技术保护点】
一种耦合电渗析和离子交换树脂的赤泥脱碱工艺,其特征在于:所述赤泥脱碱工艺由赤泥脱碱装置实现,所述装置包括水洗塔、电渗析系统和树脂处理及再生系统,水洗塔由曝气水洗赤泥塔和储水塔组成,储水塔分为室1和室2;所述电渗析系统分为上下两层,上层为电渗析单元,下层为电极液混合调节室和储水室单元,利用上下层的重力流和蠕动泵,进行电导液混合循环;包括以下步骤:(1)赤泥预处理:将炼铝厂赤泥沉降槽的底泥进行转移和搅拌,得到均一分散的赤泥浆,所述赤泥浆的含水率为55~65%;(2)将步骤(1)得到的赤泥浆,用泵输入至曝气水洗赤泥塔;(3)在步骤(2)的曝气水洗赤泥塔中,加水并曝气水洗,将以附着形式存在于赤泥中的碱经过多次洗脱,进入储水塔中;控制泥水比1:3 ~ 1:9;曝气强度为1 L/min ~ 5 L/min,每次曝气时间为1~3 min;(4)在步骤(3)的过程中,每次水洗结束后,将曝气水洗的泥浆进行静置,经泥水分离,得到水洗碱液,所得水洗碱液根据含碱量的不同分别进入储水塔的室1或室2,即初期高碱度的水洗碱液(pH>12.0~12.5,TDS>10 g/L)进入室1,后期低碱度的水洗碱液 ...
【技术特征摘要】
1.一种耦合电渗析和离子交换树脂的赤泥脱碱工艺,其特征在于:所述赤泥脱碱工艺由赤泥脱碱装置实现,所述装置包括水洗塔、电渗析系统和树脂处理及再生系统,水洗塔由曝气水洗赤泥塔和储水塔组成,储水塔分为室1和室2;所述电渗析系统分为上下两层,上层为电渗析单元,下层为电极液混合调节室和储水室单元,利用上下层的重力流和蠕动泵,进行电导液混合循环;包括以下步骤:(1)赤泥预处理:将炼铝厂赤泥沉降槽的底泥进行转移和搅拌,得到均一分散的赤泥浆,所述赤泥浆的含水率为55~65%;(2)将步骤(1)得到的赤泥浆,用泵输入至曝气水洗赤泥塔;(3)在步骤(2)的曝气水洗赤泥塔中,加水并曝气水洗,将以附着形式存在于赤泥中的碱经过多次洗脱,进入储水塔中;控制泥水比1:3~1:9;曝气强度为1L/min~5L/min,每次曝气时间为1~3min;(4)在步骤(3)的过程中,每次水洗结束后,将曝气水洗的泥浆进行静置,经泥水分离,得到水洗碱液,所得水洗碱液根据含碱量的不同分别进入储水塔的室1或室2,即初期高碱度的水洗碱液(pH>12.0~12.5,TDS>10g/L)进入室1,后期低碱度的水洗碱液(pH<11.0~12.0,TDS<5g/L)进入室2;底部脱碱赤泥直接排出,进一步压缩处理并回收利用;(5)将步骤(4)中所产生的高碱度的水洗碱液收集,输送到电渗析系统中,进行浓缩和淡化,回收浓缩碱液并淡化出水;(6)将步骤(4)中所产生的低碱度的水洗碱液和步骤(5)所产生的淡化出水,输送到树脂处理及再生系统中,进行深度净化处理,得到深度处理净化水;(7)步骤(6)中的树脂失效后,采用电渗析-电再生法,再生树脂并回收水洗碱液;(8)将步骤(6)产生的深度处理净化水,输送至水洗塔中曝气水洗,多次循环利用,不产生任何二次污染。2.根据权利要求1所述的耦合电渗析和离子交换树脂工艺,其特征在于:从曝气水洗赤泥塔出来的水洗碱液,根据泥水比1:3~1:9,从...
【专利技术属性】
技术研发人员:王洪涛,李风亭,罗穆喜,亓雪娇,张亚仙,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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