一种赤泥脱碱稳定化的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115196843A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210552162.0(22)申请日2022.05.20(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园(72)发明人于生慧安搏茹王翼远王艳胡小敏张蕾(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师朱海临(51)Int.Cl.C02F11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种赤泥脱碱稳定化的方法(57)摘要本发明属于环保技术领域，涉及一种赤泥脱碱稳定化的方法，首先，将赤泥粉碎研磨后在马弗炉中煅烧稳定；然后，将磷酸氢钙溶于无机酸溶液中，制成含钙离子、磷酸根的磷酸氢钙溶液；最后，将粉碎研磨后的赤泥加入到所配置的磷酸氢钙溶液中，搅拌一定时间后，将产物过滤、洗涤、干燥获得脱碱稳定化的赤泥。通过本发明处理的赤泥，能够有效控制赤泥的碱性，长效稳定，本工艺简便，易于产业化和工艺改进、成本可控，具有良好的应用前景。CN115196843ACN115196843A权利要求书1/1页1.一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，包括：将赤泥研磨粉碎后，在300‑500℃焙烧2‑6h，焙烧结束后，冷却待用；将磷酸氢钙溶于无机酸溶液中，搅拌均匀，制成含有钙离子和磷酸根的磷酸氢钙混合溶液；将赤泥加入到磷酸氢钙溶液中，搅拌2‑6h，过滤、洗涤、干燥后，获得脱碱稳定化的赤泥；赤泥与混合溶液的固液比为(1‑2)g：10mL。2.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述的磷酸氢钙为磷酸二氢钙、磷酸一氢钙或者由氧化钙和磷酸所制备的混合物。3.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述的无机酸为盐酸、硝酸或工业回收的废酸。4.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述的搅拌为机械搅拌或磁力搅拌。5.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述的磷酸氢钙混合溶液为所含钙离子和磷酸根浓度分别在0.10‑0.60mol/L范围内的混合液。6.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述的赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤泥或混合法赤泥。7.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述脱碱稳定化的赤泥为水浸24小时不返碱的赤泥。8.根据权利要求1所述的一种赤泥脱碱稳定化的方法，其特征在于，所述干燥为烘干或自然条件下晾干。2CN115196843A说明书1/4页一种赤泥脱碱稳定化的方法技术领域[0001]本发明属于环保技术领域，涉及一种赤泥脱碱稳定化的方法。背景技术[0002]赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物。据统计，每生产1吨氧化铝约排放赤泥1～1.5吨。世界赤泥年排放量约1.2亿吨，而我国赤泥年排放量达5000万吨以上，堆存量为全球最多，已达到5亿吨以上。目前，赤泥的综合利用仍属世界性难题，世界上赤泥的利用率不足10％。我国赤泥综合利用工作目前主要集中在三个方面，包括金属回收利用，如赤泥提取有价金属；建筑材料生产，如配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺和料等；环境修复材料研发，如吸附剂、脱硫剂、土壤改良剂等化学结合陶瓷复合材料、保温耐火材料、环保材料等。[0003]赤泥的强碱性问题是影响其综合利用的重要因素，脱除赤泥中的碱，使其减少其对环境的污染，实现综合利用，是氧化铝工业实现可持续发展的关键所在。当前赤泥碱性调控研究主要集中在化学调碱法和生物调碱法，而物理调碱法研究相对较少。主要脱碱工艺包括水洗法、酸中和法、湿法碳化法、盐类法、钙离子置换法和钙化–碳化法等。每种方法都有各自的优缺点，水洗法操作简单，但是只能洗去可溶性碱，无法脱除非可溶性碱；酸中和法脱碱只能中和部分自有碱，同时会由于硅胶的形成使得过滤困难，并且处理后的赤泥容易出现返碱；湿法碳化法可将赤泥中的碱有效地脱除，但对设备要求比较高；钙离子置换法脱碱效果显著，但由于大量石灰的加入使得渣量较大，增加了后续处理成本。因此，开发脱碱效果稳定、工艺简便、更加经济的赤泥脱碱新技术，是解决目前赤泥综合利用难的关键。综合赤泥碱性调控方法及其相关原理，可将调控机制分为三大类，分别是中和作用、沉淀作用和抑制作用。[0004]酸碱中和作用可以将赤泥的自由碱与化学结合碱有效去除，降低赤泥碱性和pH。中和作用机制可以实现对赤泥碱性物质的深度调控，但需要考虑酸的选择及来源、碱性调控的程度和可能存在的二次污染等问题。[0005]沉淀作用是将赤泥中自由碱溶解产生的碱性阴离子进行有效沉淀，从而实现自由碱的定向调控。通过沉淀作用能够较好稳定赤泥中的自由碱，使其以