一种赤泥的综合利用方法技术

本发明专利技术公开了一种赤泥的综合利用方法，该方法先将赤泥与钙质脱碱剂混合，加水搅拌，制成赤泥‑钙质脱碱剂混合浆，赤泥‑钙质脱碱剂混合浆与含硫烟气在塔内逆流接触吸收二氧化硫，脱硫烟气塔顶排出，赤泥混合浆由塔底排出，赤泥混合浆继续处理制得普通硅酸盐水泥。本发明专利技术同时实现了利用工业废渣、烟气高效脱硫、赤泥高效脱碱并再生利用等多项效益。

Comprehensive utilization method of red mud

The invention discloses a method of comprehensive utilization of red mud, the mud and calcium denitrogenating agent mixture, mixing with water, made of red mud calcareous denitrogenating agent mixed slurry, mud calcareous denitrogenating agent mixed slurry and the flue gas containing sulfur in the sulfur dioxide absorption tower countercurrent contact, flue gas desulfurization tower discharge, discharge of red mud slurry from the bottom of the tower of red mud slurry treatment system to ordinary Portland cement. The invention realizes a plurality of benefits, such as industrial waste residue, high efficiency desulfurization of flue gas, high efficiency alkali removal of red mud and recycling.

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥的综合利用方法
本专利技术涉及工业废料再利用领域，具体涉及一种赤泥的综合利用方法。
技术介绍
我国丰富的煤炭储蓄量资源结构特点决定了以燃煤为主要的产能方式，随之产生的二氧化硫和酸雨污染给居民的正常生活、农业生产以及房屋建设造成了严重的影响。因此，减少烟气中SO2的含量，控制二氧化硫的污染是目前中国大气环境治理领域中最迫切的任务之一。目前针对烟气脱硫技术有诸多研究，具体如表1所列：表1现有烟气脱硫技术氧化铝工业尾矿中会产生大量的赤泥，而每生产1t氧化铝，会附带产出0.8-1.5t的赤泥。随着氧化铝工业的发展和铝土矿品位的下降，赤泥产出量将愈来愈大。由于中国缺乏赤泥大量利用的可行性技术，赤泥的综合利用率一直处于较低水平，仅为4％左右，远低于全国工业固体废物65％的平均利用水平，造成了赤泥的大量堆存。目前大部分的赤泥不能被有效地利用，只能依靠大面积的堆场堆放，不仅占用了大量的土地，而且赤泥本身具有高碱性，会对周围的环境造成很大的影响。因此，降低赤泥的高碱性加大赤泥的开发利用显得尤为急切。国内外针对赤泥的综合再利用方面有大量的研究，方向主要集中在赤泥提取氧化铁、制备矿渣赤泥水泥、硫铝酸盐水泥、道路硅酸盐水泥，赤泥浆脱硫等，但在脱硫后的赤泥中和渣综合利用上鲜有研究，如何实现赤泥真正意义上的综合利用还是需要解决的一突破。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用赤泥处理含硫烟气同时对赤泥渣进行综合利用的方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种赤泥的综合利用方法，包括以下步骤：1）将赤泥与钙质脱碱剂混合，加水搅拌，制成赤泥-钙质脱碱剂混合浆；2）赤泥-钙质脱碱剂混合浆与含硫烟气在塔内逆流接触吸收二氧化硫，脱硫烟气塔顶排出，当赤泥-钙质脱碱剂混合浆的pH值接近中性时，赤泥混合浆由塔底排出，同时补充新的赤泥-钙质脱碱剂混合浆。步骤1）中赤泥与钙质脱碱剂质量百分比为85~95%:5~15%。步骤1）中水的用量为赤泥与钙质脱碱剂总质量的5-9倍。步骤2）中赤泥-钙质脱碱剂混合浆与含硫烟气的液气比为12-20:1（L/m3）。赤泥混合浆进行固液分离，固体部分进行干燥至含水率小于10%得赤泥渣；取以下质量百分比的原料：赤泥渣45-55%，石灰石35-45%，砂岩3-8%，粉煤灰1-3%，混匀，粉磨至细度80μm筛筛余小于18%得水泥生料，水泥生料进行煅烧得水泥熟料；按质量百分比将85-95%水泥熟料与5-15%混合材料混匀，粉磨至细度80μm筛筛余小于10%，制得硅酸盐水泥。水泥生料的含水率小于0.5%，煅烧时的温度为1300℃-1450℃，煅烧时间为15-20min。赤泥渣中碱含量<1%、工业副产石膏含量为6~17%。混合材料为粉煤灰或矿渣，粉煤灰为符合GB/T1596的F级粉煤灰，矿渣为符合GB/T203的粒化高炉矿渣。本专利技术在赤泥-钙质脱碱剂混合浆对含硫烟气进行脱硫时发生的反应如下：本专利技术同时实现了利用工业废渣、烟气高效脱硫、赤泥高效脱碱并再生利用等多项效益，具体的优势及特点如下：1、本专利技术在利用赤泥对含硫烟气进行处理时预先添加钙质脱碱剂，可将赤泥中的化学结合碱充分置换出来并陈化，然后再用于逆流脱硫，这样的操作处理既能实现赤泥本身的高效脱碱，也能实现烟气的高效脱硫，可使含硫烟气中的二氧化硫由520~2600mg/Nm3，降低至25~130mg/Nm3，从而实现将含硫气体中的二氧化硫高效吸收。2、本专利技术利用的赤泥-钙质脱碱剂混合浆交互式脱硫脱碱方法，脱碱率可达80%以上，脱硫效率达90-95%且脱硫后烟气二氧化硫含量低于400mg/Nm3，符合国家规定的标准。同时可节省大量的脱硫剂，每年可节省脱硫剂费用上百万元。3、本专利技术利用钙质脱碱剂对赤泥进行碱的置换反应可以溶出赤泥中的化学结合碱，经过脱碱脱硫后的赤泥渣中的碱含量低，一般不超过1%，在用于制备水泥时几乎不会造成碱集料反应，且水泥熟料的烧成温度较正常水泥熟料烧成温度低，热耗少，产量高。4、本专利技术所得的赤泥渣中含有6~17%的工业副产石膏，该部分的石膏经高温煅烧转变的硬石膏可完全取代天然石膏作为水泥的缓凝添加剂，无需额外添加缓凝剂，为赤泥渣制备普通硅酸盐水泥铺垫了重要的基础，实现了湿法循环高效脱硫与赤泥废渣高效再生利用的双重效果。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本
技术实现思路
做进一步的说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例，实施例不应视作对本专利技术的限定。以下实施例中所使用的粉煤灰为符合GB/T1596的F级粉煤灰，矿渣为符合GB/T203的粒化高炉矿渣。实施例1：a、赤泥-钙质脱碱剂混合浆的制备：将烧结法赤泥和氧化钙（钙质脱碱剂）按照85:15的组分比注入赤泥-钙质脱碱剂混合浆制备槽中，在制备槽的两端安装搅拌装置，加水搅拌均匀，制备成液固比为9:1（kg/kg）的赤泥-钙质脱碱剂混合浆；b、赤泥-钙质脱碱剂混合浆的脱硫：将步骤a制成的赤泥-钙质脱碱剂混合浆导入贮存槽中，利用浆液循环泵将贮存槽中的赤泥-钙质脱碱剂混合浆送到脱硫塔塔顶并通过塔顶的喷淋装置分洒进入脱硫塔内，而含SO2烟气（二氧化硫含量为1600mg/Nm3）则通过增压鼓风机从脱硫塔的下部进入脱硫塔中，从上部进入的赤泥-钙质脱碱剂混合浆和下部进入的含SO2烟气进行充分逆流接触，发生脱硫反应（酸碱中和反应），脱硫后的烟气（二氧化硫含量为80mg/Nm3）从脱硫塔顶部排出，待赤泥-钙质脱碱剂混合浆的pH值接近中性时，从脱硫塔底部排出含有亚硫酸盐、硫酸盐的赤泥混合浆，同时补充新的赤泥-钙质脱碱剂混合浆。在烟气脱硫过程中，通入脱硫塔的赤泥-钙质脱碱剂混合浆与含SO2烟气的液气比为20:1（L/m3）。c、脱硫赤泥浆的固液分离处理：将脱硫后排出的赤泥混合浆通入泥浆脱水机中，通过背压板对泥浆的挤压作用以及在水平传送过程中泥浆自身重力的作用，达到固液分离的脱离效果，最后对固体部分进行干燥处理至含水率小于10%得赤泥渣。d、利用本实施例步骤c中的赤泥渣来制备普通硅酸盐水泥；步骤如下：按质量比取脱硫赤泥渣46.7%，石灰石44%，砂岩7%，粉煤灰2.3%，混合均匀后置于粉磨机中粉磨至细度80μm筛筛余小于18%，制得水泥生料；将水泥生料置于水泥窑中，以1300℃~1400℃的高温煅烧15min，制得水泥熟料。按质量百分比取水泥熟料95%和粉煤灰5%，混合均匀后置粉磨机中粉磨至细度80μm筛筛余小于10%，制得普通硅酸盐水泥，将普通硅酸盐水泥制备成试块在标准养护条件下分别养护3d、28d并测其强度。实施例2：与实施例1步骤基本相同，不同之处在于：步骤a中：所用钙质脱碱剂为碳酸钙，所用赤泥为拜耳法赤泥，且在制备赤泥-钙质脱碱剂混合浆中，赤泥和碳酸钙的组份比为90:10；赤泥-钙质脱碱剂混合浆的液固比为7:1；步骤b中：在烟气脱硫过程中，通入的赤泥-钙质脱碱剂混合浆与含SO2烟气的液气比为16:1（L/m3）。脱硫前SO2烟气中二氧化硫含量为1700mg/Nm3，脱硫后SO2烟气中二氧化硫含量为89mg/Nm3。步骤ｄ中按质量取脱硫赤泥渣48.7%，石灰石43%，砂岩6%，粉煤灰2.3%，混合均匀后置于粉磨机中粉磨至细度80μm筛筛余小于18%，制得水泥生料；将水泥生料置于水泥窑中，以13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种赤泥的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将赤泥与钙质脱碱剂混合，加水搅拌，制成赤泥‑钙质脱碱剂混合浆；2）赤泥‑钙质脱碱剂混合浆与含硫烟气在塔内逆流接触吸收二氧化硫，脱硫烟气塔顶排出，当赤泥‑钙质脱碱剂混合浆的pH值接近中性时，赤泥混合浆由塔底排出，同时补充新的赤泥‑钙质脱碱剂混合浆。

【技术特征摘要】
2017.02.07 CN 20171006648241.一种赤泥的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将赤泥与钙质脱碱剂混合，加水搅拌，制成赤泥-钙质脱碱剂混合浆；2）赤泥-钙质脱碱剂混合浆与含硫烟气在塔内逆流接触吸收二氧化硫，脱硫烟气塔顶排出，当赤泥-钙质脱碱剂混合浆的pH值接近中性时，赤泥混合浆由塔底排出，同时补充新的赤泥-钙质脱碱剂混合浆。2.如权利要求1所述的赤泥的综合利用方法，其特征在于，步骤1）中赤泥与钙质脱碱剂质量百分比为85~95%:5~15%。3.如权利要求1或2所述的赤泥的综合利用方法，其特征在于，钙质脱碱剂为氧化钙、碳酸钙或氢氧化钙。4.如权利要求1-3任一项所述的赤泥的综合利用方法，其特征在于，步骤1）中水的用量为赤泥与钙质脱碱剂总质量的5-9倍。5.如权利要求1-3任一项所述的赤泥的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗忠涛，刘垒，张美香，王亚洲，李佳，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41