专利名称：一种利用赤泥制备白炭黑的方法
技术领域：
本发明属于白炭黑制备方法技术领域，特别涉及一种利用赤泥制备白炭黑的方法。
背景技术：
赤泥是铝工业中最主要的固体废渣，每生产It氧化铝约产生0.St 1.6t赤泥。我国各地目前累积堆存量达到2亿t，预计到2015年全国赤泥的堆存量将达到3.5亿t。由于赤泥具有高碱性，大量的赤泥长期堆存后，有害物质渗入地下，会造成土地碱化、地下水环境的污染。由于无法大规模利用，产生的赤泥需要占用大片土地来存放，增加了基建费用。因此，赤泥的综合利用成为当前一个最为迫切的技术课题。赤泥主要含 有氧化铝、氧化铁、氧化钙、二氧化硅和碱性钠，同时还少量含有二氧化钛、氧化钪及氧化镁等。多数研究结果认为对其进行预处理后使用效果会更好，并且预处理需要在一些工艺过程比较复杂、反应条件苛刻的环境下进行，因此，其利用的成本较高，不易大规模使用。从查阅的现有资料来看，目前，制备白炭黑的工艺过程比较复杂，成本较高。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种利用赤泥制备白炭黑的方法，该方法工艺过程简单可靠，成本低。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种利用赤泥制备白炭黑的方法，按照以下步骤进行操作:一)将体积比为1:2.5 5的赤泥和HCl混匀，并调节PH=2.0 3.5，HCl的浓度为:19% 22% ；二)将步骤一)制得的混合液放入搅拌反应釜中，使盐酸和赤泥中的相关组分进行反应，以除掉赤泥中可溶性的物质，使以SiO2为主的不可溶物进一步富集；对反应后的釜中液进行固液分离，得到一次液和一次渣；三)将步骤二)中得到的一次渣用水进行洗涤，将干净的一次渣和NaOH按重量比1:0.3 0.5进行混合，用NaOH碱解一次渣，碱解的条件为:温度95 105°C，时间100 130min ；对碱解后的反应物进行固液分离，得到二次液和二次渣；四)将步骤三)中得到的二次液加入到浓度为4 5mol/l的乙醇溶液中，然后加入浓度为19% 22%的盐酸进行盐析，得到絮状物质和三次液；五)将步骤四)中得到的絮状物质从三次液中分离出来，并用水进行洗涤，然后将干净的絮状物质压滤成固体，放到干燥箱中，在100 110°C下进行干燥，恒重后，即可得到白炭黑。所述步骤一)的反应条件为:温度90 97°C，时间70 lOOmin。
本发明具有的优点和积极效果是:一)直接利用生产氧化铝后的赤泥作为原料，无需进行预处理；二)降低了赤泥的利用成本，同时降低了白炭黑的生产成本；三)将筑坝存放的工业废洛一赤泥，变成了可以露天堆放的固体渣，降低了工业废渣的管理成本；综上所述，本发明充分利用了工业废洛一赤泥中有用的元素，变废为宝，制取了白炭黑产品，有效地减少了赤泥的排放量；而且由于排出的固体渣以固态形式存在，使堆放形式可以单一化，减少了基建投资成本；同时本发明工艺过程简单可靠，易实现产业化生产。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例:下述实施例所用原料及设备:原料:淄博山铝公司拜耳法生产氧化铝后赤泥，化学成分如下表:
权利要求
1.一种利用赤泥制备白炭黑的方法，其特征在于，按照以下步骤进行操作: 一)将体积比为1:2.5 5的赤泥和HCl混匀，并调节PH=2.0 3.5，HCl的浓度为:19% 22% ； 二)将步骤一)制得的混合液放入搅拌反应釜中，使盐酸和赤泥中的相关组分进行反应，以除掉赤泥中可溶性的物质，使以SiO2为主的不可溶物进一步富集； 对反应后的釜中液进行固液分离，得到一次液和一次渣；三)将步骤二)中得到的一次渣用水进行洗涤，将干净的一次渣和NaOH按重量比1:0.3 0.5进行混合，用NaOH碱解一次渣，碱解的条件为:温度95 105°C，时间100 130min ； 对碱解后的反应物进行固液分离，得到二次液和二次渣； 四)将步骤三)中得到的二次液加入到浓度为4 5mol/l的乙醇溶液中，然后加入浓度为19% 22%的盐酸进行盐析，得到絮状物质和三次液； 五)将步骤四)中得到的絮状物质从三次液中分离出来，并用水进行洗涤，然后将干净的絮状物质压滤成固体，放到干燥箱中，在100 110°C下进行干燥，恒重后，即可得到白炭黑。
2.根据权利要求1所述利用赤泥制备白炭黑的方法，其特征在于，所述步骤一)的反应条件为:温度90 97°C，时间70 lOOmin。
全文摘要
本发明公开了一种利用赤泥制备白炭黑的方法，首先利用盐酸和赤泥中的氧化铝和氧化铁等相关成分进行反应，除掉赤泥中可溶性的物质，使以SiO2为主的不可溶物进一步富集；然后在碱解的条件下，使SiO2生成一种中间产物，最后在一定介质中，盐析可得高纯度的白炭黑。本发明充分利用了工业废渣—赤泥中有用的元素，变废为宝，制取了白炭黑产品，有效地减少了赤泥的排放量；而且由于排出的固体渣以固态形式存在，使堆放形式可以单一化，减少了基建投资成本；同时本发明工艺过程简单可靠，易实现产业化生产。
文档编号C01B33/12GK103086384SQ201310050948
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者张珂, 胡芝娟 申请人:天津水泥工业设计研究院有限公司, 天津中材工程研究中心有限公司