[发明专利]从不同污泥中回收铝镁制备复合阻燃剂的方法

说明书

本发明属于资源循环利用领域，涉及一种从重金属污泥中回收提取镁，从给水污泥中回收铝盐，然后混合,沉淀，改性，制备氢氧化镁、氢氧化铝复合阻燃剂的方法。本发明有效实现了重金属污泥中有价金属镁的综合回收，同时保证贵金属钴镍的高回收率。给水污泥中铝的回收率可以达到85%以上。制备的复合阻燃剂中氢氧化镁颗粒为六方片状，热分解温度达到358℃，是一种性能优良的阻燃剂。

技术领域

本发明属于资源循环利用领域，更具体地说涉及一种从重金属污泥中回收提取镁，从给水污泥中回收铝盐，然后混合制备氢氧化镁、氢氧化铝复合阻燃剂的方法。

背景技术

近年来随着重大火灾事故的增多及塑料制品焚烧造成的污染发生，无毒、高效、抑烟的无机阻燃剂，特别是氢氧化镁与氢氧化铝阻燃剂得到广泛的开发利用，同时研发具备更好阻燃效果的复合型阻燃剂产品也已成为趋势。

萃取钴镍工业中使用的红土镍矿含有质量分数20％左右的镁，萃取金属钴镍，相对应的污水治理中伴生大量的污泥，镁富集在污泥中没有得到合理利用。污泥中富含钴镍锰镁等有价金属，现阶段用以酸浸，回收利用钴镍锰等贵金属（作为三元电池材料制备的原料液），酸浸过程中产生的大量镁资源富集在体系中循环，镁没有合适的开路（制成产品或者外排）因此处理困难。由于缺乏合适的对镁资源的处理方法，造成了严重的环境负担跟资源浪费。

由于广泛使用聚合氯化铝作为絮凝剂，自来水厂及污水处理厂产生的给水污泥中含有大量的铝资源，在污泥干物质质量重含量高达20%。我国目前年产给水干污泥量大。对其处理方式存在以下弊端：其中农林应用中使用量较小且受地理条件限制，需加强管理并且经常监测，避免雨水径流及渗滤液对地表及水体造成二次危害。海洋投弃目前类似于直接排放，只不过更换了排放地点，现已被国际海洋法禁止。场地填埋，需要考虑水文地质条件，地表环境坡度及污泥自身的理化性质，且土地资源有限，人类活动日益扩大，存在场地限制及安全隐患。因此给水污泥资源化利用迫在眉睫。

工业上生产氢氧化镁的原料来源广泛，但卤水容易腐蚀设备因而对设备要求较高，菱镁矿及白云石的煅烧过程能耗高，因此常规方法制备氢氧化镁阻燃剂存在设备要求高，能耗高的缺点。

单一使用氢氧化镁作为阻燃剂，与被填充的高聚物相容性差，不易在填充物中分散，需要较高的填充量才有较好的效果。填充量高的同时影响高聚物材料的机械及力学性能。实际使用中通常是将两种或多种无机阻燃剂复配使用，虽一定程度上改善了阻燃剂单独使用的性能，但是将不同阻燃剂机械的混合存在着分散不均，难以发挥阻燃剂之间的协同效果，难以根据高聚物材料选择合适热分解温度的阻燃剂。同样的，虽然氢氧化铝目前作为阻燃剂占据最大的市场，但是其阻燃温度相对较低的缺点也日益显现。

综上，目前对红土镍矿萃取后的污水处理中，产生的重金属污泥富含大量的镁。污泥在浸出处理后，浸出液中大量的镁难以分离，浸出液作为三元电池原料使用时钴镍锰等纯度低，浸出液中大量镁资源无法合理利用。给水污泥存在资源化利用紧迫的问题。同时现阶段制备镁铝复合型阻燃剂存在镁资源来源广泛但设备要求高，能耗高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术为问题是提供一种从不同污泥中回收铝镁制备复合阻燃剂的方法。

本发明方法从钴镍生产时污水处理产生的重金属污泥中回收镁，不仅减少了重金属污泥再利用时浸出液中镁对钴镍锰纯度的影响，也回收了镁，降低了生产成本。同时从给水污泥中回收铝，解决了给水污泥中镁资源循环利用的问题。将回收的镁铝进一步加工能制得较可观经济效益的镁铝复合阻燃剂产品。

本发明的技术方案如下：