专利名称：氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体废弃物的处理技术，特别是涉及一种拜耳法氧化铝生产固体废弃物 的处理工艺。
背景技术：
氧化铝厂生产的固废堆存不仅占用土地、耗资巨大，而且一旦防渗处理不好，固废中的 碱对环境尤其是地下水造成严重的不利影响，是氧化铝生产的重大安全隐患点、重大危险源， 因此，固废的堆存一直是困扰氧化铝生产厂家的难题，如何回收利用也就迫在眉睫。目前国 内外使用的固废处理技术主要有干法堆存、重力提砂提铁、磁化提铁、加工建材等，处理后 的固废因其碱含量高，不能直接作为水泥厂的原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，该种技术可以有效回 收固体废弃物中的氧化铝和氧化钠，而且可以多项循环，节约能源和提高处理效率，真正实 现废物资源化和环境友好化。
本发明解决问题采取的技术方案为
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，包括以下步骤
(1) 将氧化铝生产过程中的固体废弃物送至提砂、提铁工序，提取固体废弃物中的砂
和铁，然后将剩余固体废弃物进行过滤，将得到的滤饼与固态或液态烧碱、后 续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液；或 者将固体废弃物直接过滤，其滤饼与固态或液态烧碱、后续步骤得到的结晶沉 降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液；或者将固体废弃物直接 与固态或液态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料 槽混合成配料浆液；
(2) 将配料浆液泵送进高压溶出工序，在一定的温度下保温一定时间，得到溶出液；
溶出液进稀释槽与后续的洗涤沉降槽出来的一次洗液混合稀释，稀释至浆液苛 碱浓度降低到250g/L以下；
(3) 将稀释后的浆液送进沉降分离槽分离，得到的沉降分离溢流进入叶滤机进行精
滤，得到的沉降分离底流进入洗涤沉降槽，或过滤后进洗涤沉降槽，洗涤沉降 槽末次底流可在固废堆场存放，也可经过滤后造田或作为建筑材料，洗涤沉降 槽出来的一次洗液进入步骤(2)的稀释槽；
(4) 将步骤(3)精滤后的浆液利用蒸发器蒸浓，蒸浓后降温并送结晶沉降槽沉降，
沉降的溢流用于步骤(1)的配料浆液的配制，底流过滤后可获得铝酸钠晶体。 所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，步骤(1)中所述的固体废弃物为赤泥、尾 矿或品位较低的铝矿石。步骤(1)中所述的提砂是采用重力分选法，提铁工序的方法为重力或磁化分选法，所述 的过滤为立盘或平盘或带滤或转鼓或压滤；所述的液态烧碱为各种质量分数的氢氧化钠溶液， 所述的固态烧碱为片状、粒状、块状、棒状或其他形态的氢氧化钠晶体；所述的滤饼与固态 或液态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳混合后的配料浆液的苛性比 值(ak，即液体中氧化钠和氧化铝分子比)控制到20 30，保证溶出液的苛性比值在8 15， 溶出固废(即溶出末级闪蒸出料的固体部分)中氧化钙和二氧化硅的质量分数比值(C/S)在 2. 0 3. 5。
步骤(2)中的高压溶出工序温度为260 310°C，保温时间》30分钟；自蒸发器一是将 料浆压力卸至常压，二是保证管道高压溶出工序化的预热温度，保证热能平衡。
步骤(3)中所述的洗涤沉降槽的末次底流全碱浓度控制到20g/L以下；控制沉降分离槽 溢流浮游物小于3. Og/L。
步骤(4)中所述的蒸浓至氢氧化钠的质量分数须达到40%以上，进结晶沉降槽沉降前需 降温到IOO'C以下。
本发明所述的工艺，将提砂提铁后的固废或固废直接与电石泥或石灰乳、液态或固态烧 碱、后续碱液等混合，主要采用高温、高苛性比值的溶出工艺，改变固废的渣相，实现氧化 铝和氧化钠的高效回收利用，配套以沉降分离、蒸发提浓、铝酸钠结晶析出等实现了系统循 环，解决了长期以来氧化铝厂固废利用的难题，实现了变废为宝，极大地缓解了堆场的环保 压力。同时固废中氧化铝的回收率可达到60% 90%，氧化钠的回收率可达到90%以上，效益 显著；固废中的碱可降低到1%以下，达到了碱质土壤的碱度范围，过滤后可以直接做为土壤 使用，没有环保风险，真正实现废物资源化和环境友好化。
图1为氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺的流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步说明本发明。 实施例1
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
(1) 将氧化铝生产过程中沉降工序的末次底流赤泥泵送至提砂、提铁工序，提取固体废弃
物中的砂和铁；提砂采用重力分选、提铁采用重力或磁化分选，将经处理的固体 废弃物进行过滤，除去固体废弃物中的水分，将得到的滤饼与固态或液态烧碱、 后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合后的配料浆液的 苛性比值控制到20 30，保证溶出液的苛性比值在8 15，溶出固废中氧化钙和 二氧化硅的质量分数比值(C/S)在2.0 3.5;
(2) 将配料浆液泵送进高压溶出，溶出器保温温度为305 310°C，保温时间40分钟；溶
出液进稀释槽与后续的洗涤沉降槽出来的一次洗液混合稀释；稀释后的料浆苛碱 浓度降低到250g/L以下，以保证沉降效果；(3) 将稀释后的浆液送进沉降分离槽分离，控制絮凝剂的加入量确保沉降分离槽溢流浮游
物小于3.0g/L，得到的沉降分离溢流进入叶滤机进行精滤；得到的沉降分离底流 进入洗涤沉降槽，或过滤后进洗涤沉降槽，洗涤沉降槽出来的底流的全碱在20g/L 以下，洗涤沉降槽出来的一次洗液送回步骤(2)的稀释槽；
(4) 精滤后的浆液利用蒸发器蒸浓，蒸浓氢氧化钠的质量分数须达到40%以上；蒸浓降温
到IO(TC以下后送结晶沉降槽沉降，沉降的溢流用于步骤(1)的溶出浆液的配制， 底流过滤后可获得铝酸钠晶体。 实施例2
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺-
操作同实施例1，不同的是步骤(3)溶出器保温温度为300 305°C，保温时间40分钟。 实施例3
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例l，不同的是步骤(3)溶出器保温温度为290 300。C，保温时间50分钟。 实施例4
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例l，不同的是步骤(3)溶出器保温温度为280 29(TC，保温时间60分钟。 实施例5
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例1，不同的是步骤(3)溶出器保温温度为270 28(TC，保温时间70分钟。 实施例6
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例l，不同的是步骤(3)溶出器保温温度为260 270'C，保温时间80分钟。 实施例7
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例l，不同的是步骤(1)中末次底流赤泥直接经过滤后滤饼与固态烧碱、后 续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液。 实施例8
氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺
操作同实施例l，不同的是步骤(1)为品位较低的铝矿石直接与液态烧碱、后续步骤得 到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合，混合后的配料浆液的苛性比值控制到
20 30，保证溶出液的苛性比值在8 15，溶出固废中氧化钙和二氧化硅的质量分数比值(C/S) 在2. 0 3. 5。
权利要求
1、氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，包括以下步骤(1)将氧化铝生产过程中的固体废弃物送至提砂、提铁工序，提取固体废弃物中的砂和铁，然后将剩余固体废弃物进行过滤，将得到的滤饼与液态或固态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液；或者将固体废弃物直接过滤，其滤饼与液态或固态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液；或者将固体废弃物直接与液态或固态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳在配料槽混合成配料浆液；(2)将配料浆液泵送进高压溶出工序，在一定的温度下保温一定时间，得到溶出液；溶出液进稀释槽与后续的洗涤沉降槽出来的一次洗液混合稀释，稀释至浆液苛碱浓度降低到250g/L以下；(3)将稀释后的浆液送进沉降分离槽分离，得到的沉降分离溢流进入叶滤机进行精滤，得到的沉降分离底流进入洗涤沉降槽，或过滤后进洗涤沉降槽，洗涤沉降槽末次底流可在固废堆场存放，也可经过滤后造田或作为建筑材料，洗涤沉降槽出来的一次洗液进入步骤(2)的稀释槽；(4)将步骤(3)精滤后的浆液利用蒸发器蒸浓，蒸浓后降温并送结晶沉降槽沉降，沉降的溢流用于步骤(1)的配料浆液的配制，底流过滤后可获得铝酸钠晶体。
2、 按照权利要求l所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，步骤(1)中 所述的固体废弃物为赤泥、尾矿或品位较低的铝矿石；所述的提砂是采用重力分选法、提铁工 序的方法为重力或磁化分选法，所述的过滤为立盘或平盘或带滤或转鼓或压滤，所述的液态烧 碱为各种质量分数的氢氧化钠溶液，所述的固态烧碱为片状、粒状、块状、棒状或其他形态的 氢氧化钠晶体。
3、 按照权利要求l所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，步骤(1)中 所述的滤饼与液态或固态烧碱、后续步骤得到的结晶沉降槽溢流、电石泥或石灰乳混合后的配 料浆液的苛性比值控制到20 30，溶出液的苛性比值在8 15，溶出固废中氧化妈和二氧化硅 的质量分数比值在2.0 3.5。
4、 按照权利要求1所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，步骤(2)中 的高压溶出工序的温度为260 310°C，保温时间》30分钟。
5、 按照权利要求1所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，歩骤(3)中 所述的洗涤沉降槽的末次底流全碱浓度控制到20g/L以下，控制沉降分离槽溢流浮游物小于,3.0g/L。 -
6、按照权利要求1所述的氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，其特征是，步骤(4)中所述的蒸浓至氢氧化钠的质量分数须达到40%以上，进结晶沉降槽沉降前需降温到wo。c以下。
全文摘要
本发明公开了氧化铝厂固体废弃物的综合处理工艺，属于固体废弃物处理技术领域。该工艺将提砂提铁后的固废或固废直接与电石泥或石灰乳、液态或固态烧碱、后续碱液等混合，主要采用高温、高苛性比值的溶出工艺，改变赤泥的渣相，实现氧化铝和氧化钠的高效回收利用，配套以沉降分离、蒸发提浓、铝酸钠结晶析出等实现了系统循环。所述的固体废弃物为氧化铝厂的赤泥、尾矿或品位较低的铝矿石。该种工艺固废中氧化铝的回收率可达到60％～90％，氧化钠的回收率可达到90％以上，效益显著；固废中的碱可降低到1％以下，达到了碱质土壤的碱度范围，压滤后可以直接做为土壤使用，没有环保风险，真正实现废物资源化和环境友好化。
文档编号C22B7/00GK101629242SQ20091001765
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者刚 张, 潘士刚, 白东林, 启 贾, 邹玉国 申请人:启 贾