一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法与流程

1.本发明涉及赤泥回收利用技术领域，特别涉及一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法。


背景技术：

2.赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的红褐色粉泥状的强碱性固体废弃物，中国作为氧化铝生产大国，赤泥堆存量和年产生量都很大，据估算，当前我国赤泥堆存量约6亿吨，年新产生量仍在7000万吨以上。大量的赤泥不能有效利用，只能堆存，既占用大量土地，也存在很大的环境风险。
3.目前针对赤泥中氧化铝的回收方法主要有碱法和酸法，烧结法属于碱法，归为火法冶金，酸法有盐酸、硫酸直接浸出法等，归为湿法冶金，碱法是将赤泥、煤、石灰和na2co3混合磨碎，800～1000℃下还原烧结，得到精细烧结产品，65℃水浸1h后，89％的铝被浸出，返回氧化铝系统进行回收，此类方法对设备的性能要求较高，而且消耗大量能源，产生废气，造成二次污染，酸法无论是采用盐酸还是硫酸，铝的浸出是和铁的浸出同时产生，是一种铝盐和铁盐的混合物。
4.因此，发明一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明提出的一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法，解决了现有技术中对赤泥中铝的提炼存在能耗高和二次污染的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法，包括如下步骤：
7.s1、将取回来的赤泥进行干燥和研磨处理，将研磨后的赤泥过300目筛得到赤泥粉末；
8.s2、将s1处理后的赤泥与一定量的32％的氢氧化钠溶液进行充分接触，再加入一定量的次氯酸钠在一定温度下反应，过滤得到高铁酸钠溶液，经过滤分离，使剩余赤泥中铁含量降至1％以下，从而得到滤渣；
9.s3、将过滤得到高铁酸钠溶与液氢氧化钾饱和溶液冷冻反应得到高铁酸钾，经精制得到高铁酸钾产品；
10.s4、将制备高铁酸钠过滤得到的滤渣与氢氧化钠反应，过滤得到偏铝酸钠溶液；
11.s5、向偏铝酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，使铝以氢氧化铝的形式析出，过滤得到易溶氢氧化铝。
12.一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法的以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的制备装置，包括底座，所述底座的顶部安装有粉碎箱和工作箱，所述粉碎箱的顶部内壁安装有安装板，所述安装板的内部开设有圆形研磨槽和两个相通的弧形槽，且两个弧形槽位
于圆形研磨槽的上方，所述圆形研磨槽的内部安装有研磨机构，两个所述弧形槽的内部安装有粉碎机构，所述圆形研磨槽的底部开设有出口，所述工作箱的内部安装有输送箱，所述输送箱的内部安装有输送机构，所述粉碎箱的内部安装有过滤机构，且过滤机构位于安装板的下方，所述工作箱的顶部安装有加热机构，所述粉碎箱的顶部安装有与两个弧形槽连通的进料箱，所述工作箱的底部一侧安装有进料斗，所述进料斗延伸至输送箱的内部。
13.优选的，所述粉碎机构包括安装在两个弧形槽内部的两个相互啮合的粉碎辊和安装在粉碎箱外部用于驱动其中一个粉碎辊进行旋转的第一旋转电机，两个所述弧形槽靠近粉碎辊的一侧均安装有与粉碎辊贴合的清理毛刷。
14.优选的，所述研磨机构包括安装在圆形研磨槽内部的旋转杆和安装在旋转杆外部的多个搅拌杆，多个所述搅拌杆的一端均安装有与圆形研磨槽配合使用的扇形研磨盘，两个所述弧形槽的底部一侧均安装有固定板，两个所述固定板的底部均安装有与扇形研磨盘贴合的毛刷。
15.优选的，所述输送机构包括安装在输送箱内部的螺旋输送杆和安装在输送箱一侧的出料管，所述出料管位于靠近粉碎箱的顶部一侧，所述出料管的底部安装有导料板，且导料板深入到进料箱的内部，所述底座的底部安装有驱动螺旋输送杆旋转的第二旋转电机。
16.优选的，所述加热机构包括安装在工作箱顶部的加热箱和安装在工作箱外部的鼓风机，所述加热箱的内部安装有多个加热丝，所述鼓风机的进风口通过管道与加热箱连通，所述加热箱与工作箱的连接处开设有开口，所述安装板的内部沿两个弧形槽与圆形研磨槽的形状开设有空腔，所述工作箱的底部通过连接管与空腔的顶部一侧连通，所述粉碎箱的顶部安装有出风管，且出风管深入到空腔的内部。
17.优选的，所述粉碎箱的底部开设有出料口，且粉碎箱的底部内壁安装有用于向出料口进行导料的倾斜板。
18.优选的，所述过滤机构包括安装在粉碎箱一侧并与输送箱连通的进料管和开设在粉碎箱另一侧的条形口，所述进料管与条形口的底部内壁均安装有弹簧，两个所述弹簧的顶部共同安装有过滤网，所述过滤网的一侧延伸至输送箱的内部，所述粉碎箱靠近进料管的一侧内壁安装有旋转柱，所述旋转柱的一端延伸至输送箱的内部，且旋转柱位于输送箱内部的一端安装有第一锥齿轮，所述螺旋输送杆的外部安装有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述旋转柱位于粉碎箱内部的一端安装有与过滤网底部贴合的凸轮。
19.本发明的技术效果和优点：
20.1、在赤泥输送、粉碎和研磨的过程中，通过设有的加热机构均可以赤泥进行干燥处理，从而提高了装置进行使用的灵活性和实用性，提高了赤泥进行干燥的工作效率，避免由于赤泥潮湿，影响易溶氢氧化铝的制备。
21.2、通过设有的粉碎机构可以将赤泥进行粉碎，粉碎之后的赤泥会进行研磨，然后通过过滤机构进行过滤，在进行过滤的过程中通过设有的敲打机构可以使过滤网产生上下往复的震动力，从而进一步提高了过滤网的过滤效果，过滤之后的大颗粒物会在过滤网的倾斜下，会通过进料管进入到输送箱内，在螺旋输送杆的带动下，再次通过出料管进入到导料板上，然后在导料板的作用下，进入到粉碎箱的内部，进行再次粉碎，这样可以对赤泥进行循环粉碎，避免赤泥中含有较大的颗粒物。
22.3、本发明可以有效地从赤泥中提炼易溶氢氧化铝，而且此类方法对设备的性能要
求较低，不用消耗大量能源，而且不会产生废气，造成污染，同时在进行提炼的过程中可以只提炼出铝，更加方便人们进行使用。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图。
24.图2为本发明的图1中a处的放大结构示意图。
25.图3为本发明的图1中b处的放大结构示意图。
26.图4为本发明的图1中c处的放大结构示意图。
27.图5为本发明的正面结构示意图。
28.图中：1、底座；2、粉碎箱；3、工作箱；4、输送箱；5、安装板；6、进料斗；7、旋转杆；8、过滤网；9、凸轮；10、第二旋转电机；11、粉碎辊； 12、出料口；13、加热箱；14、鼓风机；15、第一旋转电机；16、扇形研磨盘；17、固定板；18、空腔；19、螺旋输送杆；20、加热丝；21、弹簧；22、旋转柱；23、第一锥齿轮；24、第二锥齿轮；25、圆形研磨槽；26、搅拌杆； 27、出料管；28、进料箱。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明提供了如图1-5所示的一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法，包括如下步骤：
31.s1、将取回来的赤泥进行干燥和研磨处理，将研磨后的赤泥过300目筛得到赤泥粉末；
32.s2、将s1处理后的赤泥与一定量的32％的氢氧化钠溶液进行充分接触，再加入一定量的次氯酸钠在一定温度下反应，过滤得到高铁酸钠溶液，经过滤分离，使剩余赤泥中铁含量降至1％以下，从而得到滤渣；
33.s3、将过滤得到高铁酸钠溶与液氢氧化钾饱和溶液冷冻反应得到高铁酸钾，经精制得到高铁酸钾产品；
34.s4、将制备高铁酸钠过滤得到的滤渣与氢氧化钠反应，过滤得到偏铝酸钠溶液；
35.s5、向偏铝酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，使铝以氢氧化铝的形式析出，过滤得到易溶氢氧化铝。
36.一种以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的方法的以赤泥为原料制备易溶氢氧化铝的制备装置，包括底座1，底座1的顶部安装有粉碎箱2和工作箱3，粉碎箱2的顶部内壁安装有安装板5，安装板5的内部开设有圆形研磨槽25 和两个相通的弧形槽，且两个弧形槽位于圆形研磨槽25的上方，圆形研磨槽 25的内部安装有研磨机构，两个弧形槽的内部安装有粉碎机构，圆形研磨槽 25的底部开设有出口，工作箱3的内部安装有输送箱4，输送箱4的内部安装有输送机构，粉碎箱2的内部安装有过滤机构，且过滤机构位于安装板5 的下方，工作箱3的顶部安装有加热机构，粉碎箱2的顶部安装有与两个弧形槽连通的进料箱28，工作箱3
的底部一侧安装有进料斗6，进料斗6延伸至输送箱4的内部。
37.粉碎机构包括安装在两个弧形槽内部的两个相互啮合的粉碎辊11和安装在粉碎箱2外部用于驱动其中一个粉碎辊11进行旋转的第一旋转电机15，两个弧形槽靠近粉碎辊11的一侧均安装有与粉碎辊11贴合的清理毛刷，通过设有的清理毛刷看可以对粉碎辊11上粘附的赤泥进行清理，从而提高了粉碎辊11进行粉碎的效果。
38.研磨机构包括安装在圆形研磨槽25内部的旋转杆7和安装在旋转杆7外部的多个搅拌杆26，多个搅拌杆26的一端均安装有与圆形研磨槽25配合使用的扇形研磨盘16，两个弧形槽的底部一侧均安装有固定板17，两个固定板 17的底部均安装有与扇形研磨盘16贴合的毛刷，通过设有的毛刷可以对扇形研磨盘16上粘附的赤泥进行清理，从而避免赤泥粘附在扇形研磨盘16上，降低赤泥研磨的效率。
39.输送机构包括安装在输送箱4内部的螺旋输送杆19和安装在输送箱4一侧的出料管27，出料管27位于靠近粉碎箱2的顶部一侧，出料管27的底部安装有导料板，且导料板深入到进料箱28的内部，底座1的底部安装有驱动螺旋输送杆19旋转的第二旋转电机10。
40.加热机构包括安装在工作箱3顶部的加热箱13和安装在工作箱3外部的鼓风机14，加热箱13的内部安装有多个加热丝20，鼓风机14的进风口通过管道与加热箱13连通，加热箱13与工作箱3的连接处开设有开口，安装板5 的内部沿两个弧形槽与圆形研磨槽25的形状开设有空腔18，工作箱3的底部通过连接管与空腔18的顶部一侧连通，粉碎箱2的顶部安装有出风管，且出风管深入到空腔18的内部，在赤泥输送、粉碎和研磨的过程中，通过设有的加热机构均可以赤泥进行干燥处理，从而提高了装置进行使用的灵活性和实用性，提高了赤泥进行干燥的工作效率，避免由于赤泥潮湿，影响易溶氢氧化铝的制备。
41.粉碎箱2的底部开设有出料口12，且粉碎箱2的底部内壁安装有用于向出料口12进行导料的倾斜板。
42.过滤机构包括安装在粉碎箱2一侧并与输送箱4连通的进料管和开设在粉碎箱2另一侧的条形口，进料管与条形口的底部内壁均安装有弹簧21，两个弹簧21的顶部共同安装有过滤网8，过滤网8的一侧延伸至输送箱4的内部，粉碎箱2靠近进料管的一侧内壁安装有旋转柱22，旋转柱22的一端延伸至输送箱4的内部，且旋转柱22位于输送箱4内部的一端安装有第一锥齿轮 23，螺旋输送杆19的外部安装有与第一锥齿轮23啮合的第二锥齿轮24，旋转柱22位于粉碎箱2内部的一端安装有与过滤网8底部贴合的凸轮9，粉碎之后的赤泥会进行研磨，然后通过过滤机构进行过滤，在进行过滤的过程中通过设有的敲打机构可以使过滤网8产生上下往复的震动力，从而进一步提高了过滤网8的过滤效果，过滤之后的大颗粒物会在过滤网8的倾斜下，会通过进料管进入到输送箱4内，在螺旋输送杆19的带动下，再次通过出料管 27进入到导料板上，然后在导料板的作用下，进入到粉碎箱2的内部，进行再次粉碎，这样可以对赤泥进行循环粉碎，避免赤泥中含有较大的颗粒物。
43.本发明工作原理：在具体的实施过程中，启动第一旋转电机15和第二旋转电机10，然后将取回来的赤泥通过进料斗6倒入输送箱4的内部，此时，在第一旋转电机15的带动下其中一个粉碎辊11和旋转杆7会进行旋转，在第二旋转电机10的带动下，螺旋输送杆19会进行旋转，当螺旋输送杆19 进行旋转的过程中，会将进入到输送箱4内部的赤泥输送到出料管27的一侧，然后在导料板的作用下，进入到进料箱28的内部，进入到进料箱28内部的赤泥，会通过两个相互啮合的粉碎辊11进行粉碎，通过粉碎之后的赤泥会进入到圆形研磨槽
25的内部，此时在旋转杆7的带动下，多个搅拌杆26会进行旋转，进而会带动多个扇形研磨盘16进行旋转，当多扇形研磨盘16进行旋转的过程中，会将粉碎之后的赤泥进行研磨，研磨之后的赤泥会通过出口掉落到过滤网8上，然后通过过滤网8将研磨后的赤泥过300目筛，过滤之后的赤泥会通过过滤网孔进入到粉碎箱2的底部，然后通过出料口12进行下料，从而得到赤泥粉末，过滤网8上残留的大颗粒物会在过滤网8的倾斜下，会通过进料管进入到输送箱4内，在螺旋输送杆19的带动下，再次通过出料管27进入到导料板上，然后在导料板的作用下，进入到粉碎箱2的内部，进行再次粉碎，这样可以对赤泥进行循环粉碎，避免赤泥中含有较大的颗粒物，在进行过滤时，在螺旋输送杆19的带动下会带动第二锥齿轮24会进行旋转，通过第一锥齿轮23与第二锥齿轮24的啮合，旋转柱22会进行旋转，当旋转柱22进行旋转时，会带动凸轮9进行旋转，通过凸轮9的转动和在弹簧21 的作用下，可以使过滤网8产生上下往复的震动力，从而进一步提高了过滤网8的过滤效果，在对赤泥进行研磨的过程中，鼓风机4会将外部的风抽入到加热箱13的内部，进入到加热箱13内部的风通过多个加热丝进行加热，经过加热之后的风会进入工作箱3的内部，从而对输送箱4的侧壁进行加热，进入到工作箱3内部的热风会流入到空腔18的内部，这样在赤泥输送、粉碎和研磨的过程中均可以对赤泥进行干燥，从而提高了装置进行使用的实用性，将干燥、研磨和过滤处理后的赤泥与一定量的32％的氢氧化钠溶液进行充分接触，再加入一定量的次氯酸钠在一定温度下反应，过滤得到高铁酸钠溶液，经过滤分离，使剩余赤泥中铁含量降至1％以下，从而得到滤渣，将过滤得到高铁酸钠溶与液氢氧化钾饱和溶液冷冻反应得到高铁酸钾，经精制得到高铁酸钾产品，将制备高铁酸钠过滤得到的滤渣与氢氧化钠反应，过滤得到偏铝酸钠溶液，向偏铝酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，使铝以氢氧化铝的形式析出，过滤得到易溶氢氧化铝。
44.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。