一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置及方法制造方法及图纸

一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置及方法，装置包括浆化槽，过滤机，干燥机，第一预热器，第二预热器，回转窑和溶出器；浆化槽，过滤机，干燥机与第一预热器依次连接，第二预热器分别与干燥机和回转窑连接，回转窑与溶出器连接；浆化槽设有四个进料口，溶出器设两个进料口和两个出料口。方法步骤为：向浆化槽内加入水，赤泥，添加剂A、B，搅匀成浆液，经过滤得滤饼进入干燥机，热交换形成换热后物料和换热后气体，换热后物料经气固分离，形成分离物料经二次热交换后进行二次气固分离，二次分离物料进入回转窑，烧结成烧结料，经换热得换热后烧结料，经溶出得溶出液和溶出渣。该装置及方法操作简单，能够获得显著经济效益并降低环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置及方法
：本专利技术属于再生资源综合利用
，具体涉及一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置及方法。
技术介绍
：据统计，2017年我国氧化铝产量已超过6650万吨，稳居世界第一，按每制备1t氧化铝平均产生1.3t赤泥计算，排掉8645万吨赤泥。按每吨拜耳法赤泥中氧化铝含量平均25.0％，苛性碱平均含量5.0％计算，仅2017年就浪费2161万吨氧化铝和432万吨苛性碱(折合42％NaOH溶液1327万吨)，如果这些有用组分不加以回收循环利用，不仅造成企业经济效益下降，而且还会破坏生态环境。中国专利号为201310312592.6公开的“一种赤泥综合利用的方法”，该方法提及到了回收赤泥中的氧化铝和氧化钠，但该方法用的盐酸反应法，很难用于工业实践，原因就是盐酸的腐蚀性强，大大增加了设备投资、降低了企业的经济效益。因此，如何对回收赤泥中的氧化铝和氧化钠进行最大限度地回收并循环再利用，达到节能减排和增加企业经济效益的目的，是每个氧化铝科技工作者面临的重要课题之一。
技术实现思路
：本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置及方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置，包括浆化槽，过滤机，干燥机，第一预热器，第二预热器，回转窑和溶出器，其中：所述的浆化槽出料口与过滤机进料口连接；所述的过滤机出料口与干燥机进料口连接；所述的干燥机出料口与第一预热器进料口连接；所述的第二预热器出气口与干燥机进气口连接；所述的第二预热器进料口与回转窑出气口连接；所述的第二预热器出料口与回转窑进料口连接；所述的第一预热器出料口连接在回转窑出气口与第二预热器进料口相连接的管道上；所述的回转窑出料端与溶出器进料口连接；所述的第一预热器出气口的含尘废气经常规处理后排空；所述的浆化槽设有四个进料口，分别为赤泥进口，添加剂A进口，添加剂B进口和水进口；所述的溶出器设有两个进料口和两个出料口；所述的溶出器两个进料口分别为物料进口和循环碱液进口，所述的溶出器两个出料口分别为溶出液排液口和溶出渣排料口。所述的过滤机为卧式板框压滤机，立式压滤机或水平盘式过滤机中的一种；优选地选择立式压滤机。所述的干燥机为快速干燥机，具体为带折流板的卧式干燥机或打散干燥机中的一种。所述的回转窑热源由煤粉燃烧产生热量提供，回转窑出料端与溶出器进料口连接管道上设有二次空气进气口。所述的二次空气用于冷却由回转窑排出的高温物料并回收高温物料中的热量。所述的添加剂A为电石渣，石灰或石灰石粉中的一种，所述的添加剂B为氧化钠溶液或片碱中的一种，优选为片碱。一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的方法，采用上述装置，包括以下步骤：步骤1，配料、浆化与过滤：(1)向浆化槽内加入水，启动搅拌，并将赤泥，添加剂A以及添加剂B分别加入浆化槽，充分搅拌混匀，制备成浆液，所述的浆液含水质量百分比为33～35％；(2)浆液进入过滤机过滤，获得滤饼和滤液，所述的滤饼含水率≤25％的(质量比)；步骤2，预热：(1)滤饼进入干燥机，在打散作用下形成粉状物料，在干燥机内与含尘热废气进行热交换，形成换热后物料和换热后气体，所述的换热后物料温度为140～170℃，含水质量百分比≤2％，所述的换热后气体温度为140～170℃；(2)换热后物料随换热后气体进入第一预热器，进行气固分离，形成分离物料和含尘废气，分离物料进入回转窑出气口与第二预热器进气口相连接的管道内并与含尘热气体进行二次热交换后一起进入第二预热器，进行二次气固分离，形成二次分离物料和含尘热废气；步骤3，烧结与溶出：(1)二次分离物料进入回转窑，进行烧结，制备成烧结料；其中，所述的烧结温度为1120～1180℃，物料在回转窑内停留时间为40～90min，所述的烧结料疏松多孔，粒度≤25mm，容重1100～1300kg/m3；(2)所述的烧结料，出回转窑后，先与二次空气进行换热，得换热后烧结料和换热后二次空气；(3)换热后烧结料进入溶出器进行溶出后，在循环碱液的作用下，得溶出液和溶出渣，所述的溶出液主要成分为氧化铝和氧化钠；其中，所述的溶出时间20～40min，溶出温度70～90℃，添加量按质量比，循环碱液：烧结料＝(3～4)：1。所述的步骤1(1)中，赤泥为拜耳法赤泥，所述的添加剂A为电石渣，石灰或石灰石粉中的一种，所述的添加剂B为氧化钠溶液或片碱中的一种。所述的步骤1(1)中，拜耳法赤泥的化学成分及质量百分比为SiO2：15.94％，Al2O3：25.45％，Fe2O3：8.55％，CaO：22.15％，Na2O：7.17％，TiO2：9.78％，LOI：8.00％，其它：2.96％，所述的拜尔法赤泥附着水质量百分比为35％，所述的拜尔法赤泥细度-0.074mm质量百分含量≥90％。所述的步骤1(1)中：配制的浆液成分符合：钙硅摩尔比[C]/[S]＝1.9～2.1，碱摩尔比[N]/([A]+[F])＝0.95～1，钙钛摩尔比[C]/[T]＝1.0。所述的步骤1(2)中，滤液为水，返回浆化槽循环利用。所述的步骤2(1)中，含尘热废气来自第二预热器出气口，所述的含尘热废气温度为500～700℃。所述的步骤2(2)中，含尘废气经常规净化处理后排空。所述的步骤2(2)中，含尘热气体温度为800～1000℃，来自回转窑出气口。所述的步骤2(2)中，含尘热废气温度为500～700℃，含尘热废气进入干燥机中用于进行热交换。所述的步骤2(2)中，二次分离物料温度为500～700℃，进入回转窑进行烧结。所述的步骤3(1)中，回转窑的热源来自于煤粉的燃烧。所述的步骤3(2)中，烧结料温度为750～850℃，换热后烧结料温度为60～90℃，换热后二次空气温度为500～600℃。所述的步骤3(2)中，换热后二次空气进入回转窑助燃。所述的步骤3(3)中，换热后烧结料进入溶出器前，预先处理至粒度≤8mm。所述的步骤3(3)中，循环碱液成分为Al2O3：37.22g/L，Na2Ok：45.34g/L，Na2Oc：19.76g/L，αk＝2.01；所述的步骤3(3)中，溶出液成分为Al2O3：118.3～130.2g/L，Na2Ok：100～110g/L，Na2Oc：20～25g/L，SiO2：4～6g/L，αk＝1.39。所述的步骤3(3)中，所述的溶出液中氧化钠净溶出率≥95％，所述的氧化铝净溶出率≥85％，溶出液αk＝1.39。所述的步骤3(3)中，溶出渣(干基质量比)成分为SiO2：25.15～25.61％，Al2O3：2.28～3.42％，Fe2O3：11.97～12.19％，CaO：43.43～44.22％，Na2O：0.39～0.97％，TiO2：13.36～13.60％，LOI：1.70～1.71％。所述的步骤3(3)中：所述的溶出液处理方式为：利用常规拜耳法流程中的精液制备工段及以后的常规流程，回收氧化铝和氧化钠；所述的溶出渣处理方式为：利用常规拜耳法流程中赤泥过滤洗涤工段回收苛性碱循环利用。本专利技术的有益效果：(1)与现有技术相比，以年生产100万吨氧化铝为例，每年可多回收286331.5吨氧化铝，多回收52435.5吨氧化钠(相当于浓度为42％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置，其特征在于，包括浆化槽、过滤机、干燥机、第一预热器、第二预热器、回转窑和溶出器，其中：所述的浆化槽出料口与过滤机进料口连接；所述的过滤机出料口与干燥机进料口连接；所述的干燥机出料口与第一预热器进料口连接；所述的第二预热器出气口与干燥机进气口连接；所述的第二预热器进料口与回转窑出气口连接；所述的第二预热器出料口与回转窑进料口连接；所述的第一预热器出料口连接在回转窑出气口与第二预热器进料口相连接的管道上；所述的回转窑出料端与溶出器进料口连接；所述的第一预热器出气口的含尘废气经常规处理后排空；所述的浆化槽设有四个进料口，分别为赤泥进口、添加剂A进口、添加剂B进口和水进口连接；所述的溶出器设有两个进料口和两个出料口；所述的溶出器两个进料口分别为物料进口和循环碱液进口，所述的溶出器两个出料口分别为溶出液排液口和溶出渣排料口。

【技术特征摘要】
1.一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置，其特征在于，包括浆化槽、过滤机、干燥机、第一预热器、第二预热器、回转窑和溶出器，其中：所述的浆化槽出料口与过滤机进料口连接；所述的过滤机出料口与干燥机进料口连接；所述的干燥机出料口与第一预热器进料口连接；所述的第二预热器出气口与干燥机进气口连接；所述的第二预热器进料口与回转窑出气口连接；所述的第二预热器出料口与回转窑进料口连接；所述的第一预热器出料口连接在回转窑出气口与第二预热器进料口相连接的管道上；所述的回转窑出料端与溶出器进料口连接；所述的第一预热器出气口的含尘废气经常规处理后排空；所述的浆化槽设有四个进料口，分别为赤泥进口、添加剂A进口、添加剂B进口和水进口连接；所述的溶出器设有两个进料口和两个出料口；所述的溶出器两个进料口分别为物料进口和循环碱液进口，所述的溶出器两个出料口分别为溶出液排液口和溶出渣排料口。2.根据权利要求1所述的从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的装置，其特征在于，所述的过滤机为卧式板框压滤机，立式压滤机或水平盘式过滤机中的一种；所述的干燥机为快速干燥机，具体为带折流板的卧式干燥机或打散干燥机中的一种。3.一种从赤泥中提取氧化铝和氧化钠的方法，采用权利要求1所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，配料、浆化与过滤：(1)向浆化槽内加入水，启动搅拌，并将赤泥、添加剂A以及添加剂B分别加入浆化槽，充分搅拌混匀，制备成浆液，所述的浆液含水质量百分比为33～35％；(2)浆液进入过滤机过滤，获得滤饼和滤液，所述的滤饼含水率≤25％的(质量比)；步骤2，预热：(1)滤饼进入干燥机，在打散作用下形成粉状物料，在干燥机内与含尘热废气进行热交换，形成换热后物料和换热后气体，所述的换热后物料温度为140～170℃，含水质量百分比≤2％所述的换热后气体温度为140～170℃；(2)换热后物料随换热后气体进入第一预热器，进行气固分离，形成分离物料和含尘废气，第一预热器分离物料进入回转窑出气口与第二预热器进气口相连接的管道内并与含尘热气体进行二次热交换后一起进入第二预热器，进行二次气固分离，形成二次分离物料和含尘热废气；步骤3，烧结与溶出：(1)二次分离物料进入回转窑，进行烧结，制备成烧结料；其中，所述的烧结温度为1120～1180℃，物料在回转窑内停留时间为40～90min，所述的烧结料疏松多孔，粒度≤25mm，容重1100～1300kg/m3；(2)所述的烧结料，出回转窑后，先与二次空气进行换热，得换热后烧结料和换热后二次空气；(3)换热后烧结料进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新军，刘鹤群，邹成，程云驰，
申请(专利权)人：沈阳鑫博工业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21