申请日2020.01.16
公开(公告)日2020.05.15
IPC分类号C01F7/04; C01F11/18
摘要
本发明公开了一种含铝污泥中资源回收方法，其步骤包括：配矿、焙烧、浸出、固液分离、碳分及物理分选。本发明通过控制生料中氧化钙与氧化铝的摩尔比，在熟料焙烧过程中将氧化铝转变为硫铝酸钙以及铝酸钙，后续经碳酸钠溶液浸出而实现铝和钙的分离，所得铝酸钠溶液可采用碳分工艺制备氢氧化铝，碳酸钠溶液可返回熟料浸出步骤循环利用;同时浸出渣经物理分选后获得碳酸钙精矿，可返回配矿步骤循环利用或者用于污水处理，从而实现了以闭路循环方式对含铝污泥中的铝、钙元素回收利用，处理成本显著降低。
权利要求书
1.一种含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，其步骤依次包括：
S1、将含铝污泥和碳酸钙进行配矿，研磨后混合均匀，得到生料;
S2、将所述生料在1100～1400℃下焙烧20～60min得到熟料;
S3、将所述熟料研磨处理后加入碳酸钠溶液并浸出，得到浸出矿浆;
S4、将所述浸出矿浆进行固液分离，得到铝酸钠溶液和浸出渣;
S5、将所述铝酸钠溶液经碳分处理，得到氢氧化铝和碳酸钠溶液，所述碳酸钠溶液回流并再次进行步骤S3的浸出;
S6、将所述浸出渣经物理分选，得到尾矿和碳酸钙精矿，所述碳酸钙精矿再次用于步骤S1的配矿。
2.根据权利要求1中所述的含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，所述含铝污泥为铝型材加工处理酸洗废水时所产生的污泥，包含氧化钙、氧化铝以及硫酸钙。
3.根据权利要求1中所述的含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，所述生料中所含氧化钙与氧化铝的摩尔比1.0:1.0～1.3:1.0。
4.根据权利要求1中所述的含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述熟料研磨处理具体为：将所述熟料通过研磨处理成粒径为-74μm的颗粒。
5.根据权利要求1中所述的含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸出的条件为：液固比为3～10，浸出温度为50～100℃，浸出时间为30～120min。
6.根据权利要求1所述含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，步骤S5中，所述碳分条件为：反应温度为50～100℃，反应时间30～180min，二氧化碳浓度20～50%，通气速率50～100mL/min。
7.根据权利要求1所述含铝污泥中资源回收方法，其特征在于，步骤S6中，所述物理分选为摇床重选或者水力分级。
说明书
一种含铝污泥中资源回收方法
技术领域
本发明涉及环境工程领域，特别是一种含铝污泥中资源回收方法。
背景技术
目前，铝型材加工企业在铝型材加工时，如切割、抛光、车纹等，会产生一定量的废铝屑;而在铝型材表面处理时，通常采用酸液对铝型材进行表面清洗，会产生大量的酸洗废水，这些酸洗废水常采用添加石灰石或石灰的方式进行中和处理，此时又会产生大量的含铝污泥。对于上述的两种含铝废料，现有的处理方法是将废铝屑会和含铝污泥一起堆存处置或者填埋处理，不仅对周围环境造成污染，同时造成资源的浪费。
上述含铝污泥通常含有氧化钙、氧化铝以及硫酸钙等组分，有文献指出可以将含铝污泥用于制备硫酸铝产品，但是所制备的硫酸铝产品水解后可产生硫酸，会对设备造成严重的腐蚀，且存在产品质量差以及产生大量含酸废水等问题，则以硫酸铝的形式将含铝污泥中的铝进行提取回收，显然存在较大的问题。此外，若采用硫酸处理含铝污泥，浸出渣中会生成大量难处理的硫酸钙。因此，需要提出一种更有效的方法来处理含铝污泥。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种含铝污泥中资源回收方法，用于解决现有技术中铝型材表面处理时所产生的废水污泥难以回收处理的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种含铝污泥中资源回收方法，其步骤依次包括：S1、将含铝污泥和碳酸钙进行配矿，研磨后混合均匀，得到生料;S2、将生料在1100～1400℃下焙烧20～60min得到熟料;S3、将熟料研磨处理后加入碳酸钠溶液并浸出，得到浸出矿浆;S4、将浸出矿浆进行固液分离，得到铝酸钠溶液和浸出渣;S5、将铝酸钠溶液经碳分处理，得到氢氧化铝和碳酸钠溶液，碳酸钠溶液回流并再次进行步骤S3的浸出;S6、将浸出渣经物理分选，得到尾矿和碳酸钙精矿，碳酸钙精矿再次用于步骤S1的配矿。
其中，含铝污泥为铝型材加工处理酸洗废水时所产生的污泥，包含氧化钙、氧化铝以及硫酸钙。
其中，生料中所含氧化钙与氧化铝的摩尔比1.0:1.0～1.3:1.0。
其中，步骤S3中，熟料研磨处理具体为：将熟料通过研磨处理成粒径为-74μm的颗粒。
其中，步骤S3中，浸出的条件为：液固比为3～10，浸出温度为50～100℃，浸出时间为30～120min。
其中，步骤S5中，碳分条件为：反应温度为50～100℃，反应时间30～180min，二氧化碳浓度20～50%，通气速率50～100mL/min。
其中，步骤S6中，物理分选为摇床重选或者水力分级。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种含铝污泥中资源回收方法，通过控制生料中氧化钙与氧化铝的摩尔比，在熟料焙烧过程中将氧化铝完全转变为硫铝酸钙以及铝酸钙，后续经碳酸钠溶液浸出而实现铝和钙的分离，所得铝酸钠溶液可采用碳分工艺制备氢氧化铝，碳酸钠溶液可返回熟料浸出步骤循环利用;同时浸出渣经物理分选后获得碳酸钙精矿，可返回配矿步骤循环利用或者用于污水处理，从而实现了以闭路循环方式对含铝污泥中的铝、钙元素回收利用，处理成本显著降低。（发明人王洪阳;罗立群;宋少先）