一种对铝业污泥进行综合利用的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种对铝业污泥进行综合利用的系统。本实用新型专利技术的系统包括：溶出装置；第一固液分离装置，其进口端与溶出装置的出口端连接；钙回收装置，其包括依次设置的反应装置和第二固液分离装置，反应装置的进口端与第一固液分离装置的出口端连接；铁去除装置，其包括依次设置的氧化装置和阳离子交换层析装置，氧化装置的进口端与第二固液分离装置的出口端连接；铝回收装置，其包括依次设置的中和装置、第三固液分离装置、洗涤装置和干燥装置，中和装置的进口端与阳离子交换层析装置的出口端连接。利用本实用新型专利技术的系统对铝业污泥进行综合利用时，铝的回收率高，并且回收产品的纯度高，具有显著的经济、环境和社会效益。

A system for comprehensive utilization of aluminum sludge

The utility model provides a comprehensive utilization system for aluminum sludge. The system of the utility model includes a dissolving device, a first solid liquid separation device, the inlet end of which is connected with the outlet of the dissolving device, a calcium recovery device, which includes a reaction device and a second solid liquid separation device arranged in turn, the inlet end of the reaction device is connected with the outlet end of the first solid-liquid separation and installation, and the iron removal device, It includes an oxidizing device and a cation exchange chromatography device arranged in turn, the inlet end of the oxidation device is connected with the outlet of the second solid-liquid separation device, and the aluminum recovery unit includes the neutralization device, the third solid-liquid separation device, the washing device and the drying device, the inlet of the neutralizing device and the cation exchange. The outlet connection of the chromatography device. The recycling rate of aluminum is high and the purity of the recycled products is high with the system of the utility model, which has remarkable economic, environmental and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种对铝业污泥进行综合利用的系统
本技术涉及一种铝业污泥处理系统，具体涉及一种对铝业污泥进行综合利用的系统。
技术介绍
铝业污泥是铝型材加工过程中产生的工业排放物，其成分和性质十分复杂，主要成分包括Al(OH)3、Al2O3，其它成分还包括钙、铁、钾、钠等。目前，我国大部分铝型材厂对铝业污泥的处理方式是直接采用生石灰进行中和处理后填埋，该方式会导致大量具有经济价值的铝资源浪费，而高昂的填埋费用既加剧了企业的环保压力，又带来了环境负担，此外还额外加大了处理费用，从而无法兼顾生态环境的保护和资源的可持续利用。铝业污泥的富铝组成特性表明其具有较高的资源化潜力，如加以合理的开发利用，不仅可以实现铝的资源化回收利用，同时降低了环境污染，大大减少了铝材企业的环保负担。然而，现有的铝业污泥资源化处理系统大多不够精细，不仅导致铝的回收率低，此外得到的含铝产品中通常还含有钙、铁等杂质，从而大大降低了含铝产品的利用价值。因此，特别期待一种铝回收率高并且回收产品纯度高的对铝业污泥进行综合利用的系统。
技术实现思路
本技术提供一种对铝业污泥进行综合利用的系统，利用该系统对铝业污泥进行综合利用时，铝的回收率高，此外回收产品的纯度高，具有显著的经济、环境和社会效益。本技术提供一种对铝业污泥进行综合利用的系统，包括：溶出装置；第一固液分离装置，其进口端与所述溶出装置的出口端连接；钙回收装置，其包括依次设置的反应装置和第二固液分离装置，所述反应装置的进口端与所述第一固液分离装置的出口端连接；铁去除装置，其包括依次设置的氧化装置和阳离子交换层析装置，所述氧化装置的进口端与所述第二固液分离装置的出口端连接；铝回收装置，其包括依次设置的中和装置、第三固液分离装置、洗涤装置和干燥装置，所述中和装置的进口端与所述阳离子交换层析装置的出口端连接。进一步地，本技术的系统还包括破碎装置，所述破碎装置与所述溶出装置的铝业污泥进口连接；破碎装置用于对铝业污泥进行破碎处理，从而有利于钙、铝等成分从铝业污泥中完全脱离。进一步地，所述破碎装置为捣碎机或破碎机；其中，捣碎机用于将铝业污泥捣碎至蓬松状；在铝业污泥中有块状硬度较大的固体污泥，可以采用破碎机进行破碎。在本技术中，溶出装置用于对铝业污泥进行溶出从而形成含有钙和铝的溶出液；其中，铝业污泥是铝型材加工过程中产生的工业排放物，对其不作严格限制，铝业污泥的含水率可以为60-70wt％，铝含量可以为5wt％以上，钙含量可以为5wt％以上。具体地，可以采用浓度为2-3mol/L的可溶性碱溶液对铝业污泥进行溶出；其中，对可溶性碱溶液的具体种类不作严格限制，例如可以为NaOH溶液等。可溶性碱溶液的浓度对铝的回收具有显著影响，可溶性碱溶液的浓度过高时，可能会影响阳离子交换树脂对Fe3+的吸附性能，从而降低氢氧化铝产品的纯度；可溶性碱溶液的浓度过低时，钙、铝等成分无法完全溶出，会降低其回收率。适宜的可溶性碱溶液的浓度应当设置为2-3mol/L，该浓度范围既能够使钙、铝等成分完全溶出，保证钙、铝等成分的回收率，同时不会降低氢氧化铝产品的纯度。进一步地，所述溶出装置具有搅拌部件；搅拌部件便于在搅拌条件下进行溶出，从而有利于铝业污泥中钙、铝等成分的释放。此外，对溶出时可溶性碱溶液的用量不作严格限制，只要能够浸没铝业污泥即可；具体地，每10kg铝业污泥可以加入15-25L的可溶性碱溶液进行溶出。此外，溶出时的搅拌速度可以为150-200r/min，进一步为180-200r/min；溶出的温度可以为室温；溶出的时间可以为20-30min，进一步为25-30min。在本技术中，第一固液分离装置用于对所述溶出液进行固液分离从而得到含有钙和铝的滤液；具体地，第一固液分离装置用于分离去除溶出液中的固体物、悬浮物等，可以采用常规方式进行固液分离，例如过滤、离心等。在一实施方式中，第一固液分离装置为压滤机。进一步地，所述压滤机为聚丙烯板框压滤机；该聚丙烯板框压滤机能够避免碱性的溶出液对其过滤介质造成破坏。进一步地，所述压滤机的过滤介质的孔径为600-700目。过滤介质的孔径对铝的回收具有显著影响，过滤介质的孔径过小时，溶出液不易滤过，从而影响固液分离的实际操作；过滤介质的孔径过大时，部分悬浮物会进入到滤液中从而对后续处理造成不利影响，进而降低产品的纯度；适宜的过滤介质的孔径应当设置为600-700目，该孔径范围有利于保证产品纯度，同时不影响固液分离的实际操作。在本技术中，钙回收装置用于回收上述第一滤液中的钙从而得到碳酸钙产品；具体地，反应装置用于使第一滤液中的钙与加入的可溶性碳酸盐反应生成碳酸钙，第二固液分离装置用于对反应产物进行固液分离从而回收碳酸钙产品，上述反应装置和第二固液分离装置均可以为本领域的常规装置。在一实施方式中，所述第二固液分离装置为板框压滤机；板框压滤机能够良好地对反应产物进行固液分离，从而便于回收得到碳酸钙产品。在本技术中，铁去除装置用于去除第二滤液中的铁；具体地，氧化装置用于将第二滤液中的Fe2+氧化成Fe3+，阳离子交换层析装置用于吸附Fe3+从而达到去除第二滤液中的铁的目的。相对于直接采用阳离子交换层析装置对第二滤液进行处理，先采用氧化装置将第二滤液中的Fe2+氧化成Fe3+，随后再采用阳离子交换层析装置进行处理，能够更好地对第二滤液中的铁进行去除，从而有利于提高含铝产品的纯度。对氧化装置所采用的氧化剂不作严格限制，优选为环保型氧化剂，例如双氧水等，双氧水的质量含量可以为30％左右。此外，对氧化剂的用量及氧化的时间不作严格限制，只要能够使Fe2+完全氧化成Fe3+即可；具体地，每kg铝业污泥可以加入80-150mL的双氧水进行氧化，此外可以控制氧化的时间为2-5min。进一步地，所述阳离子交换层析装置填装有阳离子交换树脂；对阳离子交换树脂不作严格限制，只要能够吸附Fe3+从而将其从第二滤液中去除即可，例如可以采用D001阳离子交换树脂，其对Fe3+具有良好的吸附去除作用。在本技术中，铝回收装置用于从所述处理液中回收铝从而得到含铝产品，其中，中和装置用于强酸溶液(即中和液)与所述处理液的中和，从而形成Al(OH)3沉淀；第三固液分离装置用于对中和后的混合液进行固液分离，从而收集Al(OH)3沉淀；洗涤装置用于对Al(OH)3沉淀进行洗涤；干燥装置用于对洗涤后的Al(OH)3沉淀进行干燥，从而得到Al(OH)3产品(即含铝产品)。上述各装置均可以为本领域的常规装置，进一步地，所述第三固液分离装置为板框压滤机，所述干燥装置为烘箱。对中和装置采用的强酸溶液的具体种类不作严格限制，例如可以为HCl溶液等；特别是，HCl溶液的浓度不宜过高，否则会导致Al(OH)3溶解从而降低其回收率，适宜的浓度为2-3mol/L。此外，加入强酸溶液的量(即体系的终pH值)对铝的回收率具有显著影响，适宜的pH值范围应当设置为8.0-8.2；该pH值范围能够使Al(OH)3充分沉淀，有利于提高铝的回收率。本技术的系统通过设置溶出装置，能够使铝业污泥中的钙、铝等成分从铝业污泥中脱离出来，从而便于后续的分离和回收；本技术的系统通过设置铁去除装置，能够对铁进行去除，从而提高了回收产品的纯度；本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对铝业污泥进行综合利用的系统，其特征在于，包括：溶出装置；第一固液分离装置，其进口端与所述溶出装置的出口端连接；钙回收装置，其包括依次设置的反应装置和第二固液分离装置，所述反应装置的进口端与所述第一固液分离装置的出口端连接；铁去除装置，其包括依次设置的氧化装置和阳离子交换层析装置，所述氧化装置的进口端与所述第二固液分离装置的出口端连接；铝回收装置，其包括依次设置的中和装置、第三固液分离装置、洗涤装置和干燥装置，所述中和装置的进口端与所述阳离子交换层析装置的出口端连接。

【技术特征摘要】
1.一种对铝业污泥进行综合利用的系统，其特征在于，包括：溶出装置；第一固液分离装置，其进口端与所述溶出装置的出口端连接；钙回收装置，其包括依次设置的反应装置和第二固液分离装置，所述反应装置的进口端与所述第一固液分离装置的出口端连接；铁去除装置，其包括依次设置的氧化装置和阳离子交换层析装置，所述氧化装置的进口端与所述第二固液分离装置的出口端连接；铝回收装置，其包括依次设置的中和装置、第三固液分离装置、洗涤装置和干燥装置，所述中和装置的进口端与所述阳离子交换层析装置的出口端连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括破碎装置，所述破碎装置的出口端与所述溶出装置的进口端连接。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道福，胡长淳，韩澄光，武桢，邵俊杰，
申请(专利权)人：广东科达洁能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44