一种铝型材加工中污泥回收利用工艺制造技术

本发明专利技术提供一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，其包括调浆、萃取及反萃，其中调浆包括将铝型材加工中产生的污泥进行酸浸和压滤，得到滤液和滤渣；后将滤液进行萃取，萃取可分为单级萃取和串级萃取，萃取后得到负载有机相和最终萃余液；再将负载有机相进行反萃，在反萃系统的不同位置处引出氯化铝溶液、氯化镍溶液、氯化铬溶液。通过本发明专利技术的铝型材加工中污泥回收利用工艺将污泥回收为化学产品，将污泥中的金属铝转化为氯化铝溶液，金属镍转化为氯化镍溶液，金属铬转化为氯化铬溶液，通过串级萃取及反萃后污泥中铝镍铬离子的回收率能达到99％。

A Sludge Recovery and Utilization Process in Aluminum Profile Processing

【技术实现步骤摘要】
一种铝型材加工中污泥回收利用工艺
本专利技术涉及一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，属于污泥资源化再利用工艺

技术介绍
在铝型材加工生产过程中，进行铝型材表面处理时会产生大量的胶体状废液，经沉淀处理后俗称污泥，该污泥中含有镍、铬等重金属，属于危险废物，且含有大量的铝元素，该类污泥的处理方式一般为企业向外委托有资质的单位进行处理——填埋或焚烧等，且对外委托不仅成本高，而且委托量有限。目前大多数铝型材企业产生的危险废物处于堆积待处理状态，不仅占用了大量土地，同时浪费了大量的铝资源。因此开发出一种能够对含镍铬铝的铝型材表面处理污泥进行分离回收利用的工艺技术，缓解区域环保压力，提高铝型材行业的资源利用率，对实现变废为宝和节能减排都具有十分的重要意义。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，具体工艺采用P507+璜化煤油+正辛烷+氢氧化钠混合作为萃取剂，萃取铝镍铬等阳离子，在串级萃取系统中，通过对流量流比的控制达到离子的负载萃取，将负载金属离子的有机相与被萃取后滤液的分离，再用盐酸+水进行反萃，通过反萃取系统，将负载有机相中的有价和对环境有害的金属离子进行分离，在工艺设备中的不同位置，得到纯度＞99％的氯化铝、氯化镍、氯化铬产品；其中的氯化铝达到国家质量标准，反萃废水可通过中和、沉淀、滤渣后达标排放。为达到上述目的，本专利技术采用的技术手段如下所述。一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，具体包括以下步骤：(A)调浆，包括将铝型材加工中产生的污泥投入反应釜中进行酸浸和压滤。其中酸浸采用31wt％工业盐酸，将盐酸与污泥按照体积比2:1进行配比后，加入到反应釜中，搅拌后加入水继续搅拌溶解，至液固体积比为500；其中在搅拌过程中，污泥中的金属离子溶解，主要反应方程式如下：Ni(OH)2+2HCl＝NiCl2+2H2OCr(OH)3+3HCl＝CrCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2OCa(OH)2+2HCl＝CaCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O然后将得到的固液混合物进行压滤，得到滤液和滤渣。(B)萃取，将萃取剂和(A)中得到的滤液分别于电加热反应釜中预加热后，再分别引入萃取系统中混合搅拌反应。其中滤液和萃取剂的体积比为1：1.25～1：1.65，滤液从离心萃取器的重相进料口进入，萃取剂从离心萃取器的轻相进料口进入；其中的萃取剂采用体积分数为30％P507+60％璜化煤油+10％正辛烷混合，并加入氢氧化钠，达到皂化率为30％-50％；其中的P507为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯，通用分子式为HA；其中萃取系统中所发生的萃取反应方程式如下：NiCl2+2(HA)2＝Ni(HA2)2+2HClCrCl3+3(HA)2＝Cr(HA2)3+3HClAlCl3+3(HA)2＝Al(HA2)3+3HCl萃取后得到负载有机相和最终萃余液。(C)反萃，将(B)中得到的负载有机相送入反萃取系统中，采用31wt％的工业盐酸进行反萃取。其中反萃取系统中所发生的反萃取反应方程式如下：Al(HA2)3+3HCl＝AlCl3+3(HA)2Ni(HA2)2+2HCl＝NiCl2+2(HA)2Cr(HA2)3+3HC＝CrCl3+3(HA)2第一段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.0-2.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的铝离子反萃出来，得到氯化铝溶液。第二段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.8-3.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的镍离子反萃出来，得到氯化镍溶液。第三段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在4.0，盐酸将负载在萃取剂中的铬离子反萃出来，得到氯化铬溶液。在反萃取系统的上述不同阶段引出氯化铝溶液、氯化镍溶液、氯化铬溶液，还得到反萃废水和剩余有机相。所述步骤(A)中的酸浸过程中，将盐酸与污泥加入反应釜后，需搅拌10分钟后再加入水继续搅拌。所述步骤(B)的萃取过程可采用单级萃取或串级萃取。当所述步骤(B)采取的是串级萃取时，需将至少两台的离心萃取器串联起来进行串级逆流萃取。其中步骤(A)中得到的滤液从第一级离心萃取器的重相入口进入，经过第一级萃取后的滤液由重相出口流出，经管道流通至下一级离心萃取器的重相入口进行重复萃取，再经过n级离心萃取器反复萃取后，由萃取系统的最后一级离心萃取器的重相出口流出，得到最终萃余液。其中萃取剂从最后一级离心萃取器的轻相入口进入，从轻相出口流出至上一级离心萃取器的轻相入口，再经过反复使用后，由萃取系统的第一级离心萃取器的轻相出口流出，得到负载有机相。所述串级萃取过程中的有机相流量与滤液流量的流比R控制在0.8。所述串级萃取过程中每一级的反应时间为5-8分钟。所述步骤(B)萃取系统中滤液的温度控制在40-45℃，有机相的温度控制在38-42℃。所述步骤(B)中得到的最终萃余液可以继续泵入步骤(A)中的酸浸过程中使用。所述步骤(C)中得到的剩余有机相可直接回流至萃取系统中，作为萃取剂重新使用。所述步骤(C)反萃过程中每一阶段的反应时间为5-8分钟。本专利技术所产生的技术效果为：通过本专利技术的铝型材加工中污泥回收利用工艺将污泥回收为化学产品，将污泥中的金属铝转化为氯化铝溶液，金属镍转化为氯化镍溶液，金属铬转化为氯化铬溶液，通过串级萃取及反萃后污泥中的铝镍铬离子的回收率能达到99％。通过本专利技术实现铝型材加工中污泥的大幅减量化和资源的可持续利用，一方面有助于解决铝型材行业污泥处理难题，减轻铝型材行业的环保压力，减少环境污染，另一方面降低相关企业的环保、经济成本，填补国内铝型材行业污泥处理和资源转化的技术空白。附图说明图1：本专利技术铝型材加工中污泥回收利用工艺一种实施例的流程示意图。具体实施方式本专利技术提供一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，由于铝型材加工过程中的含镍铬铝等金属的废液均在工艺生产后制成了泥，且含待回收金属的废液制成泥后便于收集运输，故本专利技术采用含镍铬铝的污泥作为工艺的初始原料。含镍铬铝污泥中重金属离子以氢氧化物或碳酸盐形态存在，当pH＞2时金属离子溶解，故溶解工艺采用酸溶解，使金属离子溶出。因而在进行萃取前需要将污泥用盐酸+萃余废水混合溶解调浆，再进行压滤后得到初始滤液，再导入萃取和反萃的工艺设备中进行反复的萃取回收。如图1所示，本专利技术铝型材加工中污泥回收利用工艺的一种实施例工艺步骤具体如下：(A)调浆，包括将铝型材加工中产生的污泥投入反应釜中进行酸浸和压滤；其中酸浸采用31wt％工业盐酸，将盐酸与污泥按照体积比2:1进行配比后，加入到反应釜中，搅拌10分钟后加入水继续搅拌溶解，通过固体的投加重量和液体的流量阀来控制液固体积比至500；其中在搅拌过程中，污泥中的金属离子溶解，主要反应方程式如下：Ni(OH)2+2HCl＝NiCl2+2H2OCr(OH)3+3HCl＝CrCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2OCa(OH)2+2HCl＝CaCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O然后将得到的固液混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：(A)调浆，包括将铝型材加工中产生的污泥投入反应釜中进行酸浸和压滤；其中酸浸采用31wt％工业盐酸，将盐酸与污泥按照体积比2:1进行配比后，加入到反应釜中，搅拌后加入水继续搅拌溶解，至液固体积比为500；其中在搅拌过程中，污泥中的金属离子溶解，主要反应方程式如下：Ni(OH)2+2HCl＝NiCl2+2H2OCr(OH)3+3HCl＝CrCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2OCa(OH)2+2HCl＝CaCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O然后将得到的固液混合物进行压滤，得到滤液和滤渣；(B)萃取，将萃取剂和(A)中得到的滤液分别于电加热反应釜中预加热后，再分别引入萃取系统中混合搅拌反应；其中滤液和萃取剂的体积比为1：1.25～1：1.65，滤液从离心萃取器的重相进料口进入，萃取剂从离心萃取器的轻相进料口进入；其中的萃取剂采用体积分数为30％P507+60％璜化煤油+10％正辛烷混合，并加入氢氧化钠，达到皂化率为30％‑50％；其中所述P507为2‑乙基己基磷酸2‑乙基己基酯，通用分子式为HA；其中萃取系统中所发生的萃取反应方程式如下：NiCl2+2(HA)2＝Ni(HA2)2+2HClCrCl3+3(HA)2＝Cr(HA2)3+3HClAlCl3+3(HA)2＝Al(HA2)3+3HCl萃取后得到负载有机相和最终萃余液；(C)反萃，将(B)中得到的负载有机相送入反萃取系统中，采用31wt％的工业盐酸进行反萃取；其中反萃取系统中所发生的反萃取反应方程式如下：Al(HA2)3+3HCl＝AlCl3+3(HA)2Ni(HA2)2+2HCl＝NiCl2+2(HA)2Cr(HA2)3+3HC＝CrCl3+3(HA)2第一段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.0‑2.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的铝离子反萃出来，得到氯化铝溶液；第二段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.8‑3.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的镍离子反萃出来，得到氯化镍溶液；第三段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在4.0，盐酸将负载在萃取剂中的铬离子反萃出来，得到氯化铬溶液；在反萃取系统的上述不同阶段引出氯化铝溶液、氯化镍溶液、氯化铬溶液，还得到反萃废水和剩余有机相。...

【技术特征摘要】
1.一种铝型材加工中污泥回收利用工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：(A)调浆，包括将铝型材加工中产生的污泥投入反应釜中进行酸浸和压滤；其中酸浸采用31wt％工业盐酸，将盐酸与污泥按照体积比2:1进行配比后，加入到反应釜中，搅拌后加入水继续搅拌溶解，至液固体积比为500；其中在搅拌过程中，污泥中的金属离子溶解，主要反应方程式如下：Ni(OH)2+2HCl＝NiCl2+2H2OCr(OH)3+3HCl＝CrCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2OCa(OH)2+2HCl＝CaCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O然后将得到的固液混合物进行压滤，得到滤液和滤渣；(B)萃取，将萃取剂和(A)中得到的滤液分别于电加热反应釜中预加热后，再分别引入萃取系统中混合搅拌反应；其中滤液和萃取剂的体积比为1：1.25～1：1.65，滤液从离心萃取器的重相进料口进入，萃取剂从离心萃取器的轻相进料口进入；其中的萃取剂采用体积分数为30％P507+60％璜化煤油+10％正辛烷混合，并加入氢氧化钠，达到皂化率为30％-50％；其中所述P507为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯，通用分子式为HA；其中萃取系统中所发生的萃取反应方程式如下：NiCl2+2(HA)2＝Ni(HA2)2+2HClCrCl3+3(HA)2＝Cr(HA2)3+3HClAlCl3+3(HA)2＝Al(HA2)3+3HCl萃取后得到负载有机相和最终萃余液；(C)反萃，将(B)中得到的负载有机相送入反萃取系统中，采用31wt％的工业盐酸进行反萃取；其中反萃取系统中所发生的反萃取反应方程式如下：Al(HA2)3+3HCl＝AlCl3+3(HA)2Ni(HA2)2+2HCl＝NiCl2+2(HA)2Cr(HA2)3+3HC＝CrCl3+3(HA)2第一段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.0-2.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的铝离子反萃出来，得到氯化铝溶液；第二段离心萃取器，在重相入口，加入31wt％工业盐酸和水，控制混合相pH值在2.8-3.5之间，盐酸将负载在萃取剂中的镍离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘允棠，苏志祥，陈树钦，马泽芳，
申请(专利权)人：广东兴发环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44