钙化-碳化法处理拜耳法赤泥过程中碱与铝的回收方法

摘要

本发明涉及环境保护领域，具体涉及钙化-碳化法处理拜耳法赤泥过程中碱与铝的回收方法。其步骤是将拜耳法赤泥与铝酸钙或石灰和铝酸钙混合后，在苛性碱浓度100～300g/L的高浓度碱液中进行钙化脱碱转型，赤泥中的含硅相全部转化为水化石榴石的形式进入脱碱过程产生的钙化渣，钙化渣再经过碳化得到碳化渣，再经低温溶铝、沉铝等工序得到铝酸钙产品，铝酸钙返回赤泥钙化脱碱转型过程循环使用。钙化脱碱转型后的部分含碱和铝的液相可用作拜耳法生产过程的补充碱循环使用。本发明可实现赤泥中碱和铝的回收以及拜耳法赤泥的无害化处理，是一种节能环保的赤泥利用方法。

主权项

钙化‑碳化法处理拜耳法赤泥过程中碱与铝的回收方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)钙化脱碱转型将拜耳法赤泥与铝酸钙或石灰和铝酸钙混合，于高浓度苛性碱溶液母液中进行钙化脱碱转型反应，反应温度为80～180℃，反应时间为10～60min，反应后，固相为钙化渣，其主要成分为水化石榴石，液相为高浓度苛性碱溶液；(2)碳化转型将清水与钙化渣按液固比(3～15)：1mL/g在密闭容器中混合后，向密闭容器内通入CO₂，使密闭容器内CO₂气体的分压达到0.8～1.8MPa，再于80～160℃的条件下碳化转型反应10～240min，得到矿浆；矿浆经液固分离，固相为碳化转型渣，其主要成分为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝，液相为水；(3)低温溶铝在反应温度40～100℃以及反应时间20～120min条件下，将碳化转型渣与氢氧化钠浓度为50～150g/L的低温溶铝母液进行溶铝反应，低温溶铝母液与碳化转型渣的液固比为(4～15)：1mL/g，反应得到矿浆；矿浆经液固分离，液相为铝酸钠溶液，固相为主要成分为硅酸钙和碳酸钙的新型结构赤泥；上述碳化转型和低温溶铝反应进行1～5次；(4)沉铝将步骤(3)产生的铝酸钠溶液与含钙矿物反应，得到铝酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；其中，上述方法中，可取出部分所述步骤(1)中得到的高浓度苛性碱溶液中的碱液，为拜耳法或步骤(3)低温溶铝反应补碱，未取出的碱液可在步骤(1)钙化脱碱转型反应中作为母液循环使用；所述步骤(2)中生成的水在碳化转型反应中循环使用；步骤(3)所述的新型结构赤泥，经水洗涤后排出，洗涤所产生的洗液可以返回步骤(1)钙化脱碱转型反应补充由于高浓度苛性碱溶液向拜耳法或向步骤(3)低温溶铝反应补充碱液所造成的水损失；所述步骤(4)中，反应得到的铝酸钙沉淀返回步骤(1)作为钙化脱碱转型反应的钙源循环使用；所述的氢氧化钠溶液返回步骤(3)作为低温溶铝母液循环使用。