[发明专利]一种从拜耳法赤泥中回收氧化铝和氧化钠的方法

说明书

本发明涉及一种赤泥利用的方法，尤其涉一种从拜耳法赤泥中回收氧化铝和氧化钠的方法，包括如下步骤：1)赤泥选铁；2)铁酸钠合成；3)赤泥浆制备；4)赤泥溶出；5)高铁产物固液分离洗涤；6)精滤；7)蒸发聚合；8)铝酸钠溶液膜分离；9)晶种分解；10)氢氧化铝分离洗涤；11)氧化铝焙烧；12)母液蒸发。本发明能够将拜耳法产生的赤泥充分利用，简化了赤泥处理工艺；本发明方法过程中产生的物质可以在方法过程中循环利用，更加环保。

技术领域

本发明涉及一种赤泥利用的方法，尤其涉一种从拜耳法赤泥中回收氧化铝和氧化钠的方法。

背景技术

氧化铝工业是我国的基础原材料工业之一。我国的氧化铝工业1953年从第一个设计年产3.5万吨的氧化铝厂(山东铝厂)起步，至2017年氧化铝生产能力超过7000万吨，氧化铝产量达6902万吨，无论是生产能力还是产量都居世界第一位。

我国已探明的铝土矿资源量在世界上列于第六位，前五位分别是：几内亚、澳大利亚、印度、越南和巴西。我国的铝土矿以一水硬铝石型铝土矿(约占98％以上)为主，国外的铝土矿多为三水铝石型铝土矿，还有部分一水软铝石型铝土矿。我国的铝土矿大部分都是高铝高硅型铝土矿，目前氧化铝生产处理的铝土矿Al₂O₃含量多在53％～66％的范围内，SiO₂含量多在5％～15％的范围内，氧化铝与氧化硅的质量比(A/S)在3.5～13的范围内，除广西自治区外，其余各省氧化铝企业使用的铝土矿A/S多在4～6.5的范围内。每生产一吨氧化铝产出的废渣——赤泥量在0.95～1.3吨，按平均1.125吨计，每年将产出赤泥7800万吨。目前都是采用建设堆场将赤泥进行堆存而弃之不用，赤泥堆存的高度按40米计算，每年将新增占用土地面积超过161.7公顷(2465亩)。另外，排出的赤泥还带有一定量的碱，即便采取了有效的防渗措施，对环境仍然具有潜在的危害。

因此，迫切需要大力推行氧化铝行业的清洁生产，搞好赤泥的综合利用，变废为宝，减轻氧化铝生产对环境的压力，保持氧化铝行业的可持续发展。为此，开展赤泥用量大、成本低、市场容量大、可实现大规模工业化生产和实际应用的工艺技术研究，不但十分必要，而且十分紧迫。

发明内容

发明目的：

为解决上述技术问题本发明提供一种从拜耳法赤泥中回收氧化铝和氧化钠的方法。将赤泥充分利用，回收赤泥中的氧化铝和氧化钠，另外产生的高铁产物可以用作生产水泥熟料、制砖或炼铁原料，总体上减轻对环境的压力，实现氧化铝行业的清洁生产。

技术方案：

一种从拜耳法赤泥中回收氧化铝和氧化钠的方法，包括如下步骤：

1)赤泥选铁：将拜耳法赤泥进行选铁，得到高铁赤泥和低铁赤泥；

2)铁酸钠合成：步骤1)中赤泥选铁得到的高铁赤泥与步骤12)中母液蒸发得到的结晶碱及碳酸钠进行混合，在高温下烧结一定时间制备出含铁酸钠的烧结料；

3)赤泥浆制备：将步骤2)的含铁酸钠的烧结料、步骤1)的低铁赤泥、步骤6)得到的精滤滤饼、步骤8)得到的高分子比溶液以及石灰或石灰乳按一定比例混合制备成赤泥浆液；

4)赤泥溶出：步骤3)制备的赤泥浆液送入用于赤泥溶出的反应釜，在一定温度和时间下进行溶出，溶出过程中赤泥中的碱和铝进入赤泥溶出浆液，固相形成以铁水化石榴石为主要物相的高铁产物；

5)高铁产物固液分离洗涤：对步骤4)的赤泥溶出浆液进行固液分离洗涤，分离液相为赤泥溶出液，赤泥溶出液中苛碱与氧化铝分子比为3.0-16，分离固相为高铁产物；

6)精滤：高铁产物洗涤得到的铝酸钠溶液加入石灰乳或铝酸三钙的一种作为助滤剂进行精滤，精滤滤饼分离得到赤泥溶出铝酸钠精制液和精滤滤饼；