本發(fā)明涉及廢渣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含鋁廢渣綜合處理回收方法。
背景技術(shù)：
鋁型材生產(chǎn)過程中一個(gè)必不可少的步驟是陽極氧化表面處理工藝，可以在型材表面生成耐腐蝕氧化膜，增加鋁型材的耐磨損和耐腐蝕性能。陽極氧化工藝以硫酸作為氧化液，其中溶解大量的鋁離子，一般濃度維持在10～20g/l。當(dāng)鋁離子濃度高于20g/l時(shí)，陽極氧化槽的電阻明顯增大，會(huì)影響鋁型材表面氧化速率，降低工藝處理效率。此時(shí)需要倒出部分氧化液，同時(shí)補(bǔ)加新鮮硫酸，倒出的氧化液中含有大量的硫酸和鋁、鐵等金屬離子，經(jīng)過稀釋、堿化處理和過濾，將氧化液中的金屬離子沉淀下來，得到含有大量鋁、鈣等金屬元素的廢渣和符合回用標(biāo)準(zhǔn)的中水。由于陽極氧化液處理得到的廢渣主要是無機(jī)物，無法進(jìn)行焚燒，加之所含金屬離子的種類較多，成分十分復(fù)雜，回收難度大、污染性較強(qiáng)，因此目前很少有企業(yè)針對(duì)鋁型材廢渣進(jìn)行資源化利用處理，相關(guān)的一些研究工作也僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，市場(chǎng)上幾乎沒有專門的工業(yè)化處理技術(shù)，因此鋁材廠大多采用填埋處理，每噸廢渣的填埋費(fèi)用高達(dá)2000～2500元，給企業(yè)帶來沉重的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)造成大量資源浪費(fèi)。
一些學(xué)者提出將堿性的煲膜廢液和酸性陽極氧化廢液進(jìn)行中和處理，從而降低陽極氧化液中鋁離子的濃度，提高陽極氧化處理效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋁離子回收。從技術(shù)思路來看，這類方案比較新穎，理論上可以達(dá)到目的。但是，單純針對(duì)鋁型材特定工段的廢液進(jìn)行處理是比較局限的，無法從整廠的角度去綜合處理各個(gè)工段產(chǎn)生的廢液和廢渣。另外，大多數(shù)針對(duì)鋁型材廢水、廢渣處理的技術(shù)并沒有提出具體的中和處理及產(chǎn)品回收方案，沒有對(duì)設(shè)備選擇、流程構(gòu)建、工藝優(yōu)化等技術(shù)細(xì)節(jié)給出清晰具體的實(shí)施方法，同時(shí)對(duì)處理過程中工藝條件的控制難度估計(jì)不足，這必將導(dǎo)致處理費(fèi)用高昂，并且實(shí)際運(yùn)行時(shí)困難重重，無法達(dá)到預(yù)期的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種含鋁廢渣綜合處理回收方法，通過化學(xué)反應(yīng)和物理分離等技術(shù)，將絕大部分廢渣回收為化學(xué)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢渣的資源化利用和減量化處理，一方面有助于解決鋁型材行業(yè)廢渣處理難題，減輕該行業(yè)的環(huán)保壓力，另一方面降低相關(guān)企業(yè)的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)成本，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)鋁型材行業(yè)廢渣處理和資源轉(zhuǎn)化的技術(shù)空白。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
一種含鋁廢渣綜合處理回收方法，其中，所述回收方法包括以下步驟：
(1)將含鋁的廢渣加入破碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，并將粉碎后的廢渣定量輸送至耐酸堿的一號(hào)反應(yīng)罐；
(2)向所述一號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為1-2mol/l的硫酸，使加入的硫酸溶液浸過破碎的廢渣，然后在常溫下攪拌10-30min，并根據(jù)一號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)溶液的ph值適當(dāng)調(diào)節(jié)硫酸和/或廢渣的用量，使得所述ph值維持在1-2之間；
(3)將所述一號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)的溶液輸送至壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，收集其濾液至耐酸堿的二號(hào)反應(yīng)罐，并向其中加入濃度為25％-35％的雙氧水，每千克污泥的雙氧水的加入量為20-50ml；
(4)向所述二號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為0.4-0.6mol/l的氨水，加氨水時(shí)就開始攪拌，保證溶液混合均勻，將溶液的ph值調(diào)至3.8-4.1；然后利用壓濾機(jī)對(duì)所述二號(hào)反應(yīng)罐中的溶液進(jìn)行過濾，取其濾液輸送至離子交換反應(yīng)管，然后收集至耐酸堿的三號(hào)反應(yīng)罐；
(5)向所述三號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為2.8-3.2mol/l的氨水，并開始攪拌，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至8.0-8.2，然后靜置陳化20-40min；
(6)將所述三號(hào)反應(yīng)罐中的溶液通過壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，取其濾餅進(jìn)行反復(fù)的破碎、洗滌、過濾，直到洗滌過濾后的濾液為中性；
(7)將步驟(6)中最終得到的濾餅置于干燥裝置中進(jìn)行脫水干燥即得到回收的產(chǎn)品，然后對(duì)所述產(chǎn)品進(jìn)行冷卻密封儲(chǔ)存。
作為優(yōu)選，將步驟(3)中過濾得到的濾渣作為建筑材料或化工原料進(jìn)一步利用。
作為優(yōu)選，將步驟(4)中過濾得到的濾渣進(jìn)行煅燒處理，得到氧化鋁。
作為優(yōu)選，其特征在于，所述壓濾機(jī)為帶式壓濾機(jī)。
作為優(yōu)選，其特征在于，所述硫酸、雙氧水和氨水分別為工業(yè)級(jí)硫酸、雙氧水和氨水。
作為優(yōu)選，其特征在于，步驟(2)中向一號(hào)反應(yīng)罐加入硫酸的濃度為1.5mol/l，攪拌時(shí)間為20min，所述ph值保持為2。
作為優(yōu)選，其特征在于，步驟(3)中向二號(hào)反應(yīng)罐加入的雙氧水的濃度為30％，每千克污泥的雙氧水的加入量為50ml。
作為優(yōu)選，其特征在于，步驟(4)中向二號(hào)反應(yīng)罐加入的氨水的濃度為0.5mol/l，將溶液的ph值調(diào)至4。
作為優(yōu)選，其特征在于，步驟(5)中向三號(hào)反應(yīng)罐加入的氨水的濃度為3mol/l，將溶液的ph值調(diào)至8，靜置陳化30min。
作為優(yōu)選，步驟(1)中廢渣的含水量為60-70％。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了有益的技術(shù)效果：本發(fā)明主要針對(duì)鋁型材廠產(chǎn)生的廢渣進(jìn)行綜合減量處理，同時(shí)回收廢渣中的金屬鋁、鈣，經(jīng)本發(fā)明處理后廢渣的數(shù)量可減少95％以上，大部分鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，金屬鋁轉(zhuǎn)化為工業(yè)級(jí)氫氧化鋁。本發(fā)明可以解決鋁材行業(yè)高危、高污染廢渣難處理的問題，幫助企業(yè)達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)大大減少廢渣的填埋數(shù)量，降低對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)廢棄資源回收再利用，具有巨大的環(huán)保效益和社會(huì)效益，對(duì)相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于下述具體實(shí)施例。
本實(shí)施例公開了一種含鋁廢渣綜合處理回收方法，所述回收方法包括以下步驟：
(1)將含鋁的廢渣加入破碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，并將粉碎后的廢渣用皮帶機(jī)定量輸送至耐酸堿的一號(hào)反應(yīng)罐，優(yōu)選上述廢渣的含水量在60-70％；
(2)向所述一號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為1.5mol/l的硫酸，使加入的硫酸溶液浸過破碎的廢渣，然后在常溫下攪拌20min，并根據(jù)一號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)溶液的ph值適當(dāng)調(diào)節(jié)硫酸和/或廢渣的用量，使得所述ph值維持在2左右，上述攪拌可通過設(shè)置在一號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)的攪拌槳來實(shí)現(xiàn)；
(3)將所述一號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)的溶液輸送至帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，收集其濾液至耐酸堿的二號(hào)反應(yīng)罐，并向其中加入濃度為30％的雙氧水，每千克污泥的雙氧水的加入量為50ml；
(4)向所述二號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為0.5mol/l的氨水，加氨水時(shí)就開始攪拌，保證溶液混合均勻，將溶液的ph值調(diào)至4；然后利用帶式壓濾機(jī)對(duì)所述二號(hào)反應(yīng)罐中的溶液進(jìn)行過濾，取其濾液輸送至離子交換反應(yīng)管，然后收集至耐酸堿的三號(hào)反應(yīng)罐；
(5)向所述三號(hào)反應(yīng)罐中加入濃度為3mol/l的氨水，并開始攪拌，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至8，然后靜置陳化30min；
(6)將所述三號(hào)反應(yīng)罐中的溶液通過壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，取其濾餅進(jìn)行反復(fù)的破碎、洗滌、過濾，直到洗滌過濾后的濾液為中性，ph值保持在7左右；得到的濾液送至水處理裝置，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理即可回用。
(7)將步驟(6)中最終得到的濾餅置于干燥裝置中進(jìn)行脫水干燥即得到回收的產(chǎn)品，然后對(duì)所述產(chǎn)品進(jìn)行冷卻密封儲(chǔ)存。含鋁廢渣經(jīng)過上述處理后，最終得到的產(chǎn)品為硫酸鈣(雜質(zhì)含量約10％)和工業(yè)級(jí)氫氧化鋁，對(duì)氫氧化鋁產(chǎn)品檢測(cè)分析，其純度在95％以上，含有極微量的鐵、鈣等元素。
其中，上述步驟(3)產(chǎn)生的濾渣主要成分為硫酸鈣，可以作為建筑材料或化工原料進(jìn)一步利用。步驟(4)產(chǎn)生的濾渣主要成分為氫氧化鋁，其中含有微量鐵元素，煅燒得到的氧化鋁可用作電解鋁的原料。
所述回收方法中的反應(yīng)罐、管道、輸送泵、過濾機(jī)等設(shè)備均為耐酸堿材質(zhì)。
所述回收方法中所用的藥品如硫酸、雙氧水、氨水均為工業(yè)級(jí)溶液。
整個(gè)工藝最終產(chǎn)生的中水中重金屬離子含量極低，中水經(jīng)過離子交換和膜分離除去其中的鐵、鈣、鋁、銨等離子后可以回用，最終產(chǎn)生的廢水占中水的比例小于10％。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)發(fā)明構(gòu)成任何限制。