一种赤泥脱碱装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于脱碱装置技术领域，具体涉及一种赤泥脱碱装置。
【背景技术】
[0002]赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的尾渣，其中拜耳法赤泥是一种强碱性污染源，其矿物组成及化学成分较复杂。堆存赤泥筑坝不仅会造成地下水体和土壤污染，同时由于赤泥的粒度极细，还会随风飞扬造成空气污染，因此必须采取有效的措施处理该类固体废弃物(南相莉，张廷安，刘燕等.我国赤泥综合利用分析.过程工程学报，2010，1(Sl): 23-28)ο在处理过程中脱碱是不可或缺的工序。目前赤泥脱碱工艺主要包括水洗脱碱工艺，碳化脱碱工艺，酸浸中和法脱碱工艺和石灰脱碱工艺等(张国立，李绍纯，张馨元等.拜耳法赤泥水洗脱碱工艺的研宄.青岛理工大学学报，2012，33(4): 59-62;王志，韩敏芳，张以河等.拜耳法赤泥的湿法碳化脱碱工艺研宄.硅酸盐通报，2013，32 (9):1851-1855 ;钟晨，夏举佩.拜耳法赤泥中Na+的浸出实验研宄.硅酸盐通报，2013，32 (9):2012-2015 ;李少康，梁春来，李光柱等.一种拜耳法赤泥常压脱碱方法，发明专利，2004 ；罗忠涛，肖宇领，张磊等.赤泥料浆化多级循环脱碱与碱回收处理工艺.济南大学学报，2013,4(27): 369-372)。这些工艺的赤泥原料均来自于赤泥尾矿坝，而没有直接处理炼铝厂排出的赤泥矿浆，脱碱后赤泥矿浆需要压滤等固液分离设备，脱碱的设备不能实现连续生产，脱碱溶液中钠离子没有进行有效地回收。
【发明内容】
[0003]本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种脱碱效率高、操作简单、耐强碱、脱碱-固液分离-浓缩富集回收钠离子一体化和能实现连续生产的赤泥脱碱装置。
[0004]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的赤泥脱碱装置包括搅拌槽和离子交换柱；其中所述搅拌槽包括底部呈倒锥形结构、顶部呈倒锥台结构、中部为空心圆柱体结构的槽体，位于槽体顶部的加药口，安装在槽体中空腔体内的搅拌器，设置在槽体的中部的溢流管，在槽体下部的倒锥形结构段的侧壁上设置有与拜耳法炼铝厂排出的赤泥管道相连通的进浆管，在倒锥形结构段的底部设置有排料管和蝶阀；所述溢流管通过溢流阀、水泵以及相应连接管路与设置在离子交换柱顶部的吸附液进口管相连接；所述的离子交换柱包括柱体、填装在柱体腔体中的能够吸附钠离子的树脂、设置柱体顶部的连接高浓度盐水池的解吸液出口管、位于柱体底部的吸附尾液出口管和连接药剂储水池的解吸液进口管。
[0005]本发明中所述槽体的壁厚为120?150mm，由包覆在玻璃纤维增强塑料材料中的金属材料层组成，槽体的外壁设有保温材料，槽体的内壁喷涂有耐碱涂料层；所述搅拌器是由耐碱性材质制备而成。
[0006]所述的离子交换柱柱体的材质为玻璃纤维增强塑料，壁厚为20?50mm，内壁喷涂耐喊涂料层。
[0007]所述的槽体的上部的锥台结构的高度为槽体总高度的1/6?1/5，锥台结构的上口直径与下口直径比为1.2?1.5: I ;所述的槽体下部倒锥形结构的高度为槽体总高度的 1/4 ?1/3。
[0008]所述的离子交换柱柱体柱径比为3?5: I (即柱子的高度与直径之比)。
[0009]本发明的有益效果如下:
由于本发明采用在槽体顶部设置加药口，搅拌器采用抗震和耐强碱结构，外壁设有保温材料，内部涂有耐强碱涂料，中间层设置高强度钢质材料和耐高温玻璃纤维增强塑料，故具有耐高温、耐强碱、抗振动及脱碱率高等特点。氧化铝厂排出的高温赤泥矿浆直接通过进浆口进入搅拌槽内，通过加药口加入电石渣等氧化钙类脱碱物质直接进行液固流态化脱喊，加速固液接触和脱喊过程，赤泥脱喊率达92%以上。
[0010]赤泥经搅拌槽脱碱结束后，脱碱液通过溢流管及水泵的使用，与离子交换柱吸附液进水管直接相连，实现了脱碱-固液分离-吸附一体化。离子交换柱柱体上部设有吸附液进口管和解吸液出口管，柱体下部设有吸附尾液出口管和解吸液进口管，实现了树脂吸附-解吸钠离子的连续过程，碱回收率大于98%，高浓度钠离子解吸液直接排至高浓度盐水池。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
如图1所示，本发明的赤泥脱碱装置包括搅拌槽和离子交换柱；其中所述搅拌槽包括底部呈倒锥形结构、顶部呈倒锥台结构、中部为空心圆柱体结构的槽体(2)，位于槽体(2)顶部的加药口(6)，安装在槽体(2)中空腔体内的搅拌器(1)，设置在槽体(2)的中部的溢流管(7)，在槽体(2)下部的倒锥形结构段的侧壁上设置有与拜耳法炼铝厂排出的赤泥管道相连通的进浆管(3)，在倒锥形结构段的底部设置有排料管(5)和蝶阀(4);所述溢流管
(7)通过溢流阀(8)、水泵(9)以及相应连接管路与设置在离子交换柱顶部的吸附液进口管相连接；所述的离子交换柱包括柱体(12)、填装在柱体腔体中的能够吸附钠离子的树脂
(11)、设置柱体顶部的连接高浓度盐水池的解吸液出口管(10)、位于柱体底部的吸附尾液出口管(14)和连接药剂储水池的解吸液进口管(13)，所述的吸附尾液出口管(14)外接储水池。
[0013]本发明中所述槽体(2)的壁厚为120?150mm，由包覆在玻璃纤维增强塑料材料中的金属材料层组成，槽体(2)的外壁设有保温材料，槽体(2)的内壁喷涂有耐碱涂料层；所述搅拌器(I)是由耐碱性材质制备而成。
[0014]所述的离子交换柱柱体(12)的材质为玻璃纤维增强塑料，壁厚为20?50mm，内壁喂'涂耐喊涂料层。
[0015]所述的槽体(2)的上部的锥台结构的高度为槽体(2)总高度的1/6?1/5，锥台结构的上口直径与下口直径比为1.2?1.5: I ;所述的槽体(2)下部倒锥形结构的高度为槽体⑵总高度的1/4?1/3。
[0016]所述的离子交换柱柱体(12)柱径比为3?5: I (即柱子的高度与直径之比)。
[0017]本发明将氧化铝厂排出的高温赤泥矿浆直接通过进浆管(3)进入搅拌槽的槽体
(2)内，通过加药口(6)加入电石渣等氧化钙类脱碱物质直接进行液固流态化脱碱，加速固液接触和脱喊过程，赤泥脱喊率达92%以上。
[0018]搅拌槽脱碱结束后，脱碱液通过溢流管(7)及水泵(9)的使用，与离子交换柱吸附液进口管直接相连，实现了脱碱-固液分离-吸附一体化，离子交换柱柱体上部设有吸附液进口管和解吸液出口管(10 )，柱体下部设有吸附尾液出口管(14)和解吸液进口管(13 )，实现了树脂吸附-解吸钠离子的连续过程，碱回收率大于98%，高浓度钠离子解吸液直接排至高浓度盐水池。
【主权项】
1.一种赤泥脱碱装置，其特征在于:所述脱碱装置包括搅拌槽和离子交换柱；其中所述搅拌槽包括底部呈倒锥形结构、顶部呈倒锥台结构、中部为空心圆柱体结构的槽体(2)，位于槽体(2)顶部的加药口 ￠)，安装在槽体(2)中空腔体内的搅拌器(I)，设置在槽体(2)的中部的溢流管(7)，在槽体(2)下部的倒锥形结构段的侧壁上设置有与拜耳法炼铝厂排出的赤泥管道相连通的进浆管(3)，在倒锥形结构段的底部设置有排料管(5)和蝶阀(4);所述溢流管(7)通过溢流阀(8)、水泵(9)以及相应连接管路与设置在离子交换柱顶部的吸附液进口管相连接；所述的离子交换柱包括柱体(12)、填装在柱体腔体中的能够吸附钠离子的树脂(11)、设置柱体顶部的连接高浓度盐水池的解吸液出口管(10)、位于柱体底部的吸附尾液出口管(14)和连接药剂储水池的解吸液进口管(13)。
2.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述槽体(2)的壁厚为120?150_，由包覆在玻璃纤维增强塑料材料中的金属材料层组成，槽体(2)的外壁设有保温材料，槽体(2)的内壁喷涂有耐碱涂料层。
3.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述搅拌器(I)是由耐碱性材质制备而成。
4.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述离子交换柱柱体(12)的材质为玻璃纤维增强塑料，壁厚为20?50mm，内壁喷涂耐碱涂料层。
5.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述槽体(2)的上部的锥台结构的高度为槽体(2)总高度的1/6?1/5，锥台结构的上口直径与下口直径比为1.2?1.5: I。
6.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述的槽体(2)下部倒锥形结构的高度为槽体(2)总高度的1/4?1/3。
7.根据权利要求1所述的赤泥脱碱装置，其特征在于:所述的离子交换柱柱体(12)柱径比为3?5: I。
【专利摘要】本发明公开了一种赤泥脱碱装置。该装置包括搅拌槽和离子交换柱；搅拌槽包括底部呈倒锥形结构、顶部呈倒锥台结构、中部为空心圆柱体结构的槽体，位于槽体顶部的加药口，安装在槽体中空腔体内的搅拌器，设置在槽体的中部的溢流管，在槽体下部的倒锥形结构段的侧壁上设置有进浆管，在倒锥形结构段的底部设置有排料管和蝶阀；溢流管通过溢流阀、水泵及连接管路与设置在离子交换柱顶部的吸附液进口管连接；离子交换柱包括柱体、填装在柱体腔体中的树脂、设置柱体顶部的解吸液出口管、位于柱体底部的吸附尾液出口管和连接药剂储水池的解吸液进口管。发明脱碱效率高、操作简单、耐强碱，能实现脱碱-固液分离-浓缩富集回收钠离子一体化和连续生产。
【IPC分类】C02F11-00
【公开号】CN104556604
【申请号】CN201510057432
【发明人】朱晓波, 李望, 管学茂
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月4日