一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法及装置，包括：

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法及装置


[0001]本专利技术属于赤泥钙化生物质溶出液净化领域，具体涉及一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法及装置
。

技术介绍

[0002]随着我国氧化铝工业的高速发展，国内大量企业采用进口高铁三水铝石矿生产，其中铁含量较高，赤泥中氧化铁最高可达
55
％以上，综合利用效率较低
。
[0003]为实现铁的高效回收，本专利技术提出采用钙化生物质转型的方法将其中的氧化铁转化为四氧化三铁
。
但转型过程产生的转型液中碳氢化合物浓度上升，会导致分解效率降低
、
氧化铝产品质量下降等问题
。
[0004]有关氧化铝生产过程有机物的脱除，国内相关科研人员进行了大量的研究
。
例如云南省生态环境科学研究院专利技术的拜耳法氧化铝溶液有机物高效脱除的方法
(CN114655972A)
，将拜耳法氧化铝生产母液从拜耳法氧化铝生产系统中抽出，并向其中加入氧化剂后，在光催化和超声波的共同作用下，控制一定的反应温度，一段时间后，生产母液中的有机物以草酸盐的形式从母液中结晶出来；处理后的生产母液经过固液分离后，重新返回氧化铝生产系统；本专利技术实现了拜耳法氧化铝生产母液中的有机物得以高效脱除，处理后的循环母液的颜色由深褐色变为浅绿色或无色
。
[0005]靖西天桂铝业有限公司专利技术的一种氧化铝生产的有机物脱除方法
(CN113929124A)/>，是利用锅炉燃烧煤的收尘灰和煤气炉的飞灰与低温蒸发母液混合后沉降，沉降物送往压滤机压滤，滤饼送至赤泥堆场堆存或返回锅炉焙烧，压滤后的滤液与沉降溢流返回生产系统
。
[0006]上述相关方法或向拜耳法溶液中加入添加剂，或需新增流程及装备，对生产过程造成了不同程度的影响
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法及装置，能够有效脱除拜耳法赤泥在钙化和生物质的耦合作用下溶出的碳氢化合物，使其转化为碳酸盐与水，不需要其他添加剂，不会造成拜耳法溶液污染
。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法，包括如下步骤：
[0009](5)
将拜耳法赤泥与生物质和钙质化合物破碎磨细，与循环母液或碱液搅拌混合，混合后的矿浆利用高压溶出反应器
(
管道化
、
外
/
内搅拌管式反应釜等
)
进行溶出反应；在钙化和生物质的耦合作用下实现拜耳法赤泥的溶出和转型，溶出反应后矿浆中含有碳氢化合物；
[0010](6)
溶出反应后矿浆进行沉降
、
分离
、
洗涤，得到钙化生物质转型渣及分离液；分离
液中含有碳氢化合物；
[0011](7)
分离液在反应器中与富氧空气进行反应，脱除分离液中的碳氢化合物，使其转化为碳酸盐与水；
[0012](8)
反应完成后通过精滤装置脱除反应产物，得到精液返回氧化铝生产系统，滤渣另外处理
。
[0013]进一步地，所述步骤
(1)
中的赤泥为拜耳法生产氧化铝时溶出产生的固体废弃物，其中
Fe2O3的质量分数为
10
～
50
％，钠碱的质量分数为1～
10
％；所述钙质化合物为氧化钙
、
石灰和电石渣中的一种；所述生物质为粗木薯粉
、
马铃薯粉
、
玉米淀粉
、
蔗渣
、
麦麸以及稻秆中的一种或几种；所述循环母液或碱液为拜耳法流程中的循环母液或配置的碱液，配置的碱液及循环母液中碱浓度为
200
～
350g/L
，苛性比值
α
k
＝2～
15。
[0014]进一步地，所述步骤
(1)
中所述石灰和拜耳法赤泥中二氧化硅的质量比为
(1
～
4):1
；所述生物质占拜耳法赤泥与生物质
、
钙质化合物
、
循环母液或碱液混合后矿浆中固体质量的
0.4
％～
2.4
％；矿浆液体体积与固体质量的比值
ml:g
＝
(6
～
9):1
；溶出温度为
250℃
～
300℃
，溶出时间
30
～
120min
，转型过程脱除赤泥中的碱并回收部分氧化铝，同时可将赤泥中的赤铁矿转化为磁铁矿，循环母液或碱液经钙化生物质处理后，循环母液或碱液中残留剩余碳氢化合物
。
[0015]进一步地，步骤
(2)
中钙化生物质转型渣中化学含量碱低于
1wt
％，氧化铝与氧化硅的质量比小于
1。
[0016]进一步地，步骤
(3)
采用富氧空气中氧气的体积分数为
30
％～
100
％，通入压力范围为
0.1Mpa
～
1Mpa
，反应温度为
50
～
95℃
，停留时间为1～
60min
，搅拌转速为
50
‑
200rpm。
[0017]进一步地，步骤
(3)
反应完成后分离液中碳氢化合物的脱除率大于
90
％
。
[0018]进一步地，步骤
(4)
反应完成后通过精滤装置脱除反应产物，精滤装置为板框过滤机
、
叶滤机
、
转筒过滤机
、
带式过滤机中的一种，精滤后的精液中固含去除率大于
90
％
。
精滤后的母液返回氧化铝生产系统，滤渣另外处理
。
[0019]本专利技术还提供一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除装置，所述装置为管式喷气搅拌反应器，所述管式喷气搅拌反应器用于赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物与富氧空气进行反应，该管式喷气搅拌反应器包括卧式反应腔，所述反应腔中部设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设有喷气搅拌桨，所述喷气搅拌桨上设有多个气孔，气孔直径为1‑4微米；该搅拌轴为中空结构，与喷气搅拌桨相连通；所述搅拌轴一端与反应腔外的搅拌电机的输出轴连接，另一端设置在反应腔侧壁上与高压气路连接；所述反应腔上部分别设有进料口及出气口，反应腔下部设有出料口
。
[0020]进一步地，所述搅拌轴与喷气搅拌桨一体化设置
。
[0021]进一步地，所述喷气搅拌桨与搅拌轴上均设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)
将拜耳法赤泥与生物质和钙质化合物破碎磨细，与循环母液或碱液搅拌混合，混合后的矿浆进行溶出反应；
(2)
溶出反应后矿浆进行沉降
、
分离
、
洗涤，得到钙化生物质转型渣及分离液；分离液中含有碳氢化合物；
(3)
分离液在反应器中与富氧空气进行反应，脱除分离液中的碳氢化合物，使其转化为碳酸盐与水；
(4)
反应完成后通过精滤装置脱除反应产物，得到精液返回氧化铝生产系统，滤渣另外处理
。2.
根据权利要求1所述的一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法，其特征在于：所述步骤
(1)
中的赤泥为拜耳法生产氧化铝时溶出产生的固体废弃物，其中
Fe2O3的质量分数为
10
～
50
％，钠碱的质量分数为1～
10
％；所述钙质化合物为氧化钙
、
石灰和电石渣中的一种；所述生物质为粗木薯粉
、
马铃薯粉
、
玉米淀粉
、
蔗渣
、
麦麸以及稻秆中的一种或几种；所述循环母液或碱液为拜耳法流程中的循环母液或配置的碱液，配置的碱液及循环母液中碱浓度为
200
～
350g/L
，苛性比值
α
k
＝2～
15。3.
根据权利要求1所述的一种赤泥钙化生物质溶出液中碳氢化合物脱除方法，其特征在于：所述步骤
(1)
中所述石灰和拜耳法赤泥中二氧化硅的质量比为
(1
～
4):1
；所述生物质占拜耳法赤泥与生物质
、
钙质化合物
、
循环母液或碱液混合后矿浆中固体质量的
0.4
％～
2.4
％；矿浆液体体积与固体质量的比值
ml:g
＝
(6
～
9):1
；溶出温度为
250℃
～
300℃
，溶出时间
30
～
120min。4.
根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷安，吕国志，刘燕，王龙，赵秋月，豆志河，
申请(专利权)人：东大有色固废技术研究院辽宁有限公司，
类型：发明
国别省市：