氧化铝赤泥回收利用的设备制造技术

一种氧化铝赤泥回收利用的设备，是溶解分离赤泥中的氧化铝、氧化铁及有用资源回收的设备，其特征在于：它包括若干个反应器、分离设备及附属的储罐、加压泵和蒸发器，所述的反应器有溶解赤泥的第一反应器、沉淀氧化铁的第四反应器、溶解铝、钙、钠及其它金属的第二反应器、沉淀碳酸钙的第三反应器；反应分离分别得到含量较高的纯净氧化铝和氧化铁，能够提供给钢铁厂和铝厂使用，而副产品得到作为建材和生产玻璃原料的二氧化硅和碳酸钙，生产过程废渣全部充分利用，无废气排放，解决了目前氧化铝赤泥大量堆放污染环境的难题，具有较好的经济效益和社会效益。和社会效益。和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
氧化铝赤泥回收利用的设备


[0001]本技术涉及一种工业废渣综合利用并解决环境污染的设备，特别是氧化铝赤泥资源化回收利用的设备。

技术介绍

[0002]随着我国铝工业的高速发展，氧化铝生产过程中产生的固体废物
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赤泥，累积堆存量越来越多，拜耳法一般平均每生产1吨氧化铝，就产生1.0～2.0吨赤泥，由此带来的生态影响及环境风险隐患也越来越严峻，氧化铝生产中排放的赤泥每年超过6000万吨，2021年全国赤泥产生量约1.2亿吨，到2022年赤泥的累积堆存量超过8.5亿吨，目前我国赤泥综合利用率不足10％，最主要的是，赤泥中含有大量的强碱性化学物质，稀释10倍后其pH值仍为11.25～11.50，极高的pH值决定了赤泥对生物和金属、硅质材料的强烈腐蚀性。高碱度的污水渗入地下或进入地表水，使水体pH值升高，以致超出国家规定的相应标准，同时由于pH值的高低常常影响水中化合物的毒性，因此还会造成更为严重的水污染。国内外大都是将赤泥输送堆场进行堆放，赤泥大量堆存既占用土地，浪费资源，大量的废液还会渗透到地下水中，容易造成环境污染和安全隐患。而赤泥中含有大量的氧化铝和氧化铁等存在赤泥中，是一种有用的资源，一般我国氧化铝厂排放的赤泥大约含氧化铝10
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20%，氧化铁大约含15
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30%，如果不加以利用，则是一种极大的浪费，所以目前就赤泥的资源回收利用国外国内提出了很多不同的做法，有文献提出在60～90℃、1.0～1.5mol/L的盐酸溶液中将赤泥中Fe、Al、Ca、Na、等成分浸出，然后与碳酸钠在850～1150℃温度下焙烧，进而通过水洗去除可溶部分；有的文献将赤泥中的二氧化硅、碳酸钙用于晶化玻璃或水泥生产材料，例如生产复合水泥以及生产碱矿渣水泥；由于赤泥超细的泥浆颗粒，导致赤泥制水泥相比一般水泥具有较高稠度，通过实验发现添加适当比例赤泥生产出的水泥具有良好的物理性能和机械性能，而且具有环境安全性；还有文献介绍，根据高碱性赤泥的特性，用其改性酸性土壤pH，（广西的红土地大部分是酸性土壤），赤泥中含铁铝的矿物组分还可提高土壤的固磷能力，有利于土壤中的植物和微生物生存及繁衍，对防止水体富营养化也有积极影响。此外赤泥还可用于修复重金属污染土壤，降低土壤中重金属元素的含量，抑制生物、微生物对重金属的吸附。赤泥的处置和利用是目前全世界铝产业面临的主要环境问题，赤泥资源化可通过利用赤泥回收氧化铝、氧化铁等有价金属及二氧化硅、碳酸钙等建筑材料，也可以将高碱性物质用于处理酸性物质等降低其环境风险，防止土壤和地下水污染，并释放用于赤泥填埋的土地资源。最大限度实现赤泥的资源化、减量化和无害化。但是从公开的文献中了解到，目前处理赤泥的方法仅仅是提出回收部分有用元素，还不能够完全将赤泥的有效元素充分回收，有的工艺和设备也非常复杂，需要条件苛刻，而铁铝的回收率也比较低，因此，如何做到尽可能做到低成本将有用元素全部回收利用，还是值得进行科学研究的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种能够将氧化铝赤泥回收利用的设备，解决了目前氧
化铝赤泥大量堆放污染环境的难题，还可以回收许多大量的有用资源，成本低，经济效益好。
[0004]本技术是通过在反应器中投加一定的化学药剂将氧化铝赤泥进行溶解，经过一系列的化学反应，然后用分离器使赤泥中的铁、铝、钙、钠、二氧化硅分离出可回收利用的氧化铁、氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钠、氯化钠等副产物，使赤泥得到有效处置并产生可观的经济收益，回收率高，从而实现赤泥无害化处理。
[0005]本技术以以下方式实现：
[0006]一种氧化铝赤泥回收利用的设备，是溶解分离赤泥中的氧化铝、氧化铁及有用资源回收的设备，其特征在于：它包括若干个反应器、分离设备及附属的储罐、加压泵和蒸发器或浓缩干燥装置，所述的反应器有溶解赤泥的第一反应器、沉淀氧化铁的第四反应器、溶解铝、钙、钠及其它金属的第二反应器、沉淀碳酸钙的第三反应器，第一反应器出口接1号膜分离装置，1号膜分离装置的固相出口进入第二反应器，用硫酸溶解铝钙及其它金属后接二氧化硅离心分离罐，液相通过输送泵接2号储罐，2号储罐出口接3号膜分离装置，分离出钠盐稀溶液和浓液氧化铝，浓液氧化铝进入第三反应器，第三反应器出口接4号膜分离装置，4号膜分离装置液体出口接氧化铝溶液收集罐，4号膜分离装置固体出口接碳酸钙离心分离罐，氧化铝溶液收集罐接氧化铝蒸发罐；1号膜分离装置分离出氧化铁液相，出口经1号储罐再接第四反应器，第四反应器出口接2号膜分离装置，分离的氧化铁浓缩液后进入氧化铁储罐，再接浓缩干燥装置得到氧化铁，2号膜分离装置稀液进入2号收集罐作为滤液回收利用，第一反应器和第二反应器上部安装有酸雾和有害气体排气出口管。
[0007]所述的第一反应器包括反应器体以及安装在反应器体内的搅拌器、鼓泡器和加热器，搅拌器由安装在第一反应器体上方的电机带动，鼓泡器接空压机的气体管道，加热器采用电加热装置或者外接蒸汽加热管，反应后的溶液从反应器体的下部的出口管接号膜分离装置；反应器体上部有酸雾和有害气体出口管，通往废气处理器。
[0008]所述的膜分离器由膜分离器主体和安装在膜分离器主体内部的滤膜构成，膜分离器主体的顶部有混合液体进口管，混合液体进口管由压力泵输送，给混合液体加压，膜分离器主体上方设有膜分离后的浓液出口管，通过浓液泵输送到储罐或蒸发罐；膜分离器主体的下方安装有清液出口，通过清液泵输送出去，滤膜下方接有反冲水入口管，定期冲洗滤膜。
[0009]所述的废气处理器上部出口连接风机，废气处理器下部有废液出口管，通往废水处理厂。
[0010]所述的第二反应器、第三反应器、第四反应器内部也可以安装有搅拌器，搅拌器由电动机带动。必要时也可以安装鼓泡器，主要是加快反应速度。
[0011]本技术氧化铝赤泥回收利用的设备的工作原理如下：
[0012]湿法氧化铝生产厂中排放的赤泥中由于含有相当多的氧化铁及未被利用完全的氧化铝、以及有用的钙、硅及部分有用金属（有的还含有锌、铜、钛、锰、镁及贵金属等），属于有用资源。所以氧化铝赤泥回收利用的设备设四个反应器，第一反应器是用酸溶解赤泥中的部分金属，然后分离出氧化铁；第二反应器是加入浓硫酸将除氧化铁以外的其它金属（铝、钙、锌、铜、钛、锰、镁）全部溶解，分离出固体二氧化硅；第四反应器是将氧化铁浓缩经蒸发后提供给炼铁厂使用；第三反应器是加入碳酸盐沉淀为碳酸钙分离出去，而氧化铝留
下通过蒸发提纯给铝厂重新使用；分离出的二氧化硅和碳酸钙纯度较高，可作为建材或生产玻璃的原料。第一反应器和第二反应器由于酸与赤泥反应过程产生的有害气体则通到废气处理器得以净化。
[0013]生产过程的膜分离器是根据不同需要而进行对氧化铁、氧化铝、氯化钠、硫酸钠、碳酸钙进行分离的装置，目前在实验室或工业规模的生产中，膜都被制成一定形式的组件作为膜分离装置的分离单元。在工业上应用并实现商品化的膜组件主要有平板型、圆管型、螺旋卷型和中空纤维型，相应的膜的几何形状根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝赤泥回收利用的设备，其特征在于：是溶解分离赤泥中的氧化铝、氧化铁及有用资源回收的设备，它包括若干个反应器、分离设备及附属的储罐、加压泵和蒸发器或浓缩干燥装置，所述的反应器有溶解赤泥的第一反应器、沉淀氧化铁的第四反应器、溶解铝、钙、钠及其它金属的第二反应器、沉淀碳酸钙的第三反应器，第一反应器出口接1号膜分离装置，1号膜分离装置的固相出口进入第二反应器，用硫酸溶解铝钙及其它金属后接二氧化硅离心分离罐，液相通过输送泵接2号储罐，2号储罐出口接3号膜分离装置，分离出钠盐稀溶液和浓液氧化铝，浓液氧化铝进入第三反应器，第三反应器出口接4号膜分离装置，4号膜分离装置液体出口接氧化铝溶液收集罐，4号膜分离装置固体出口接碳酸钙离心分离罐，氧化铝溶液收集罐接氧化铝蒸发罐；1号膜分离装置分离出氧化铁液相，出口经1号储罐再接第四反应器，第四反应器出口接2号膜分离装置，分离的氧化铁浓缩液后进入氧化铁储罐，再接浓缩干燥装置得到氧化铁，2号膜分离装置稀液进入2号收集罐作为滤液回收利用，第一反应器和第二反应器上部安装有酸雾和有害气体排气出口管。2.根据权利要求1所述的氧化铝赤泥回收利用的设备，其特征在于：所述的第一反应器包括反应器体（4）以及安装在反应器体内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋良秋，谢伟贤，周伟城，
申请(专利权)人：广西贵港市蓝月亮水处理环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：