專利名稱：從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁基含鎳廢渣綜合利用技術，用于回收廢渣中的Al2O3。
背景技術：
一方面，近年來隨著電解鋁的快速發展，氧化鋁在國內市場的供需差距進一步拉大，預計到2005年，電解鋁產能將達700萬噸，對氧化鋁的需求至少達1400萬噸，而我國到2003年氧化鋁的實際產能只達到600萬噸，市場缺口很大，需靠大量進口氧化鋁來填補國內的空缺，為此，國內氧化鋁的產能也在快速擴張。然而國內鋁土礦的消耗也特別快，尤其是高品位的鋁土礦已越來越缺乏，很多地方開始加強鋁土礦的綜合管理和整治，因此，尋找合適的資源來再生生產氧化鋁是非常有意義的。
另一方面，據統計，全世界每年生產的催化劑廢渣約50-70萬噸，其中有許多是以Al2O3為載體的。大量廢渣堆存，嚴重污染了環境，同時廢渣中的大量Al2O3及一些有價金屬，如鎳、釩、鉬、鈷等，得不到利用而白白浪費掉。
目前，我國每年消耗石油2.4億噸，這些石油加工過程中使用氧化鋁基催化劑，如鎳鉬系列、鈷鉬系列加氫脫硫渣，每年廢渣有20多萬噸。化學與石油等工業使用過的失效催化劑含釩、鉬、鋁很多，可通過一定的工藝加以回收，因而成為生產氧化鋁及提取有色金屬的二次資源。
發明內容
本發明的目的在于提供一種從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，簡單易行，成本低，生產周期短，利于工業化推廣應用。
本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將鋁基含鎳廢渣與循環堿液、NaOH溶液和Na2CO3共同配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.0-1.20，粉磨料漿入回轉窯煅燒得熟料；(2)堿性調整液溶出將熟料用調整液攪拌溶出，其中調整液中Na2O130-140g/l，Al2O310-15g/l；(3)固液分離將溶出液實施固液分離，得鋁酸鈉粗液和鎳渣；
(4)氧化鋁的制得將鋁酸鈉粗液進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒處理后得氧化鋁產品。
其中配料中循環液堿、NaOH溶液(也稱為液堿)和Na2CO3的用量配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.0-1.2，最佳值為1.05。循環液堿為粗液碳酸化分解或種分分解后的母液蒸發液。鋁基含鎳廢渣可以是直接獲得的廢渣，也可以是提釩后的廢渣。
球磨水分控制為30-50％，球磨漿料粒徑小于2mm為宜，球磨溫度為30-50℃，適宜配料特性和配料要求。
合適的漿料的煅燒溫度為1000℃-1300℃，煅燒時間為30-50分鐘。
熟料的攪拌溶出溫度為70-85℃，溶出時間為10-30分鐘，溶出速度快，與球磨機混料溶出相比，投資小，能耗低，成本低，并且避免了物料被球磨機研磨過細而增加赤泥的分離難度，在實際生產上有重要意義。
溶出調整液由NaOH溶液和生產流程中的鎳渣洗滌液配制。
溶出后的溶出液Al2O3120-220g/l，αk＝1.6-1.8，溫度65-85℃。
溶出液直接用分離設備實施固液分離，如優選可行的方式是直接采用板框壓濾機，不用沉降槽，投資小，速度快。
鋁酸鈉粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的常規氧化鋁生產流程來提取氧化鋁，不再贅述。
本發明從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，科學合理，簡單易行，成本低，生產周期短，利于工業化推廣應用，變廢為寶，益于環境，具有顯著的經濟效益和社會效益。
圖1、本發明一實施例工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、30％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.05，料漿水分42％，細度＜2mm，溫度47±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1200℃±60℃，時間30分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度75±5℃，Al2O312g/l，Na2O 135g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間10分鐘。溶出后溶出液Al2O3210g/l，αk＝1.7，溫度75±5℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經70±5℃的熱水攪洗1次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液，粗液中Al2O3195g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
實施例2本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、35％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.15，料漿水分48％，細度＜2mm，溫度40±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1150℃±50℃，時間45分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度76±6℃，Al2O314g/l，Na2O 130g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間20分鐘。溶出后溶出液Al2O3220g/l，αk＝1.67，溫度72±5℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經70±4℃的熱水攪洗2次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液，粗液中Al2O3196g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
實施例3本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、50％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.12，料漿水分40％，細度＜2mm，溫度36±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1240℃±60℃，時間30分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度80±5℃，Al2O315g/l，Na2O 132g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間25分鐘。溶出后溶出液Al2O3240g/l，αk＝1.77，溫度78±5℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經72±5℃的熱水攪洗3次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液，粗液中Al2O3205g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
實施例4本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、42％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.08，料漿水分40％，細度＜2mm，溫度45±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1200℃±50℃，時間35分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度75±5℃，Al2O312g/l，Na2O 138g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間15分鐘。溶出后溶出液Al2O3220g/l，αk＝1.7，溫度70±5℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經66±5℃的熱水攪洗1次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液，粗液中Al2O3197g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
實施例5本發明所述的從提釩后的鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、38％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.10，料漿水分45％，細度＜2mm，溫度40±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1250℃±50℃，時間42分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度78±5℃，Al2O311g/l，Na2O 133g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間20分鐘。溶出后溶出液Al2O3225g/l，αk＝1.76，溫度76±3℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經72±5℃的熱水攪洗2次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液中Al2O3201g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
實施例6本發明所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將氧化鋁基含鎳催化劑廢渣與循環液堿、44％的NaOH溶液和Na2CO3配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.18，料漿水分40％，細度＜2mm，溫度45±2℃，料漿入回轉窯煅燒成，煅燒溫度1150℃±50℃，時間40分鐘。
(2)堿性調整液溶出及固液分離將熟料用調整液在漿化器內攪拌溶出成粗鋁酸鈉溶液，溶出調整液溫度75±5℃，Al2O312g/l，Na2O 136g/l，用NaOH溶液和洗液調配，溶出時間15分鐘。溶出后溶出液Al2O3220g/l，αk＝1.72，溫度77±5℃。溶出液直接通過板框壓濾機實施固液分離，濾餅經70±5℃的熱水攪洗2次后壓濾回收Al2O3及堿，鎳渣包裝用來進一步提取鎳等其他金屬。Al2O3以可溶性鈉鹽的形式進入溶液形成粗液，粗液中Al2O3198g/l。
(3)氧化鋁的制得將粗液按照燒結法或拜爾法生產氧化鋁的方式進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒工藝處理得氧化鋁產品，氧化鋁的純度達到國家質量標準。
權利要求
1.一種從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將鋁基含鎳廢渣與循環堿液、NaOH溶液和Na2CO3共同配料后入球磨機混合粉磨，配比控制〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.0-1.2，粉磨后料漿入回轉窯煅燒得熟料；(2)堿性調整液溶出將熟料用調整液攪拌溶出，其中調整液中Na2O130-140g/l，Al2O310-15g/l；(3)固液分離將溶出液實施固液分離，得鋁酸鈉粗液和鎳渣；(4)氧化鋁的制得將鋁酸鈉粗液進行常規脫硅、分解、過濾、焙燒處理后得氧化鋁產品。
2.根據權利要求1所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于配料中循環堿液、NaOH溶液、Na2CO3中的Na2O與原料中Al2O3的用量配比為〔Na2O〕/{〔Al2O3〕+〔SiO2〕}摩爾比為1.05。
3.根據權利要求2所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于生料漿水分為30-50％。
4.根據權利要求2所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于球磨漿料粒徑小于2mm，球磨溫度為30-50℃。
5.根據權利要求1所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于漿料在回轉窯中的煅燒溫度為1000℃-1300℃。
6.根據權利要求5所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于料漿在回轉窯的煅燒時間為30-50分鐘。
7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于攪拌溶出溫度為70-85℃，溶出時間為10-30分鐘。
8.根據權利要求7所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于溶出調整液由NaOH溶液和氧化鋁生產流程中的鎳渣洗滌液配制而成。
9.根據權利要求7所述的從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，其特征在于固液分離直接采用板框壓濾機進行。
全文摘要
本發明從鋁基含鎳廢渣中回收氧化鋁的方法，依次按照下列步驟進行(1)配料燒結將鋁基含鎳廢渣與循環堿液、NaOH溶液和Na
文檔編號C01F7/14GK1669932SQ200510042488
公開日2005年9月21日 申請日期2005年2月22日 優先權日2005年2月22日
發明者宋文清, 賈元平, 于健, 謝圣洪, 李芝順, 管章峰, 李文成, 劉昌俊, 鞏慶剛, 劉瑋, 王少武, 史立達 申請人:山東鋁業公司