粉煤灰脫硅堿渣或提取Al₂O₃工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法

專利名稱：粉煤灰脫硅堿渣或提取Al₂O₃工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法
技術領域：
本發明為碳分洗滌脫除堿性殘渣中鈉的方法，涉及以粉煤灰生產白炭黑后脫硅灰 堿渣以及用該堿渣以堿石灰或石灰燒結法生產氧化鋁工藝后的堿性赤泥洗滌脫鈉工藝，以 及鋁土礦生產氧化鋁工藝后的堿性赤泥洗滌脫鈉。用于生產氧化鋁的粉煤灰脫硅堿渣或生 產硅酸鹽水泥基料的赤泥洗滌脫鈉工藝。
背景技術：
粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢棄物。目前，我國粉煤灰的總堆存量已超過10億 噸，而且還正在以每年1千萬噸的速度增加。大量粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴 重污染環境，構成了對生態和環境的雙重破壞。晉北電廠排棄的粉煤灰中Al2O3的含量普遍 在41%左右，SiO2的含量約為48%，鈣、鐵、鈦、鎂和其它雜質的含量都比較低，又極具精細 化綜合開發利用價值。現在，我國鋁工業的科技人員已十分重視低鋁硅比鋁資源的經濟利用技術的開發 研究。高鋁粉煤灰雖富含Al2O3，但由于含SiO2量大，鋁硅比低，尚不能被視為低鋁硅比鋁礦 資源。但是若將粉煤灰中的SiO2提取出一部分或大部分，即為提取粉煤灰中的鋁資源利用 創造了條件。提硅后的粉煤灰的鋁硅比接近低鋁硅比鋁土礦的水平，無疑，這將成為一條彌 補我國鋁資源短缺的途徑。粉煤灰中提取的硅制備成白炭黑的新技術，成為提取Al2O3必要 前提工序，這種工藝既可產出成本低的粗白炭黑，也可生產高品級的不同用途的白炭黑，市 場適應能力較強。在常壓下利用苛性堿易與非晶二氧化硅反應，能迅速獲得硅酸；依據高溫燒過的 氧化鋁惰性大，難溶出的特性，可以較好地實現硅與鋁分離。與此同時，將大量的堿引入到 了作為生產Al2O3原料的脫硅堿渣中，從而影響后續的氧化鋁的生產，堿比是石灰燒結法溶 出鋁的關鍵因素，只有對粉煤灰高堿脫硅渣的適度脫鈉才有可能在石灰燒結法提鋁后得到 能用于生產硅酸鹽水泥的低鈉赤泥。粉煤灰堿性赤泥是由粉煤灰高堿脫硅灰的堿石灰燒結法提氧化鋁生產過程中產 生的殘渣，赤泥呈堿性，每噸赤泥附帶3 4 m3堿液。由粉煤灰綜合利用產生的赤泥廢 棄物可以采取濕法露天堆存于環境中，但占用大量土地資源，耗用場地維護費，且高堿、 高鹽度的赤泥附著液經滲漏，會造成土壤、水體和地下水體污染。赤泥的最有效、大綜合利 用是作為硅酸鹽水泥的原料，故要求赤泥的含鈉量須小于2%，否則同樣面臨赤泥的利用量 有限的問題。赤泥的堿性也制約了它在其他方面的資源化利用。因此，經濟有效地實現赤 泥脫堿是赤泥資源化綜合利用，特別是大量應用于硅酸鹽水泥基料生產水泥前亟待解決的 問題。目前，國內外對燒結法或拜耳法赤泥采用的脫堿工藝多為生石灰法。即以生石灰 為脫堿劑，在水熱條件下與赤泥中的堿性物質發生鈣鈉置換反應。赤泥中的堿性物質被轉 化為不同形態的鈉鹽進入溶液，生石灰則轉化為難溶性鈣鹽進入赤泥。生石灰法脫堿工藝存在操作溫度高、生成鈣鹽污染物，隨著石灰價漲工藝成本一直在上升、經濟性差、已難于 工業化推廣和持續應用。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的 碳分洗滌脫鈉方法，該方法能夠使脫堿后氧化鈉的總含量降低到了 2%以下。從而使其成為 一種可被大量再利用的生產氧化鋁或硅酸鹽水泥的原料。為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案
一種粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法，該方法包 括常規的靜置洗滌和攪拌洗滌，其特征在于，在攪拌洗滌過程中，向攪洗液中通入脫硫后的 煙道氣，通入的脫硫的煙道氣量為0. 5L/min 2L/min，攪洗液的液固比L/S=3 10，洗滌 溫度為30 80°C，攪拌洗滌時間為1 3h。所述的通入脫硫后的煙道氣分三次通入攪洗液中進行循環洗滌。具體包括下列步 驟
步驟一，在膠帶過濾機上對粉煤灰脫硅堿渣或堿性赤泥干基為基數的1 1. 5常溫工 業軟化水靜置洗滌，洗脫附著堿；
步驟二，將靜置洗滌后的脫硅堿渣或堿性赤泥，以液固比L/S=3 10送入攪拌洗滌 反應器進行第一次洗滌脫鈉，攪拌洗滌中，第一次通入脫硫后的煙道氣為0. 5L/min 2L/ min，洗滌溫度為30 80°C，洗滌時間為0. 3 Ih ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液 體回收；
步驟三，固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持L/S=3 10， 攪拌洗滌中，第二次通入脫硫后的煙道氣為0. 5L/min 2L/min，洗滌時間為0. 3 Ih ；離 心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收循環使用；
步驟四，固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持L/ S=3 10，第三次通入脫硫后的煙道氣通氣量為0. 5 2L/min，洗滌時間為0. 4 lh，攪拌 洗滌結束后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體回收循環使用； 步驟五，將固體濾餅進行壓濾干燥，得到氧化鋁或硅酸鹽水泥的基料。本發明的粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法， 簡單易行，洗滌液可循環使用，可大大降低脫鈉洗滌液的用水量，節約水資源。不僅達到“廢 氣減排”、“廢液再利用”和“廢物減量”，而且真正實現三廢(CO2、脫鈉液和赤泥)的可持續綜 合再利用和循環經濟，表現出顯著的經濟效益和社會效益。


圖1是本發明的流程以下結合附圖和發明人給出的實施例對本發明作進一步的詳細說明。
具體實施例方式本發明針對生石灰法脫堿工藝中操作溫度高、生成鈣鹽污染物的缺點，利用工業 生產過程產生的CO2廢氣進行赤泥脫堿，實現雙廢物(CO2和赤泥)的可持續綜合再利用。
實驗過程中，申請人詳細研究考察了碳化法的反應溫度、時間、液固比及CO2通氣 量等因素對赤泥脫堿效能的影響，與傳統生石灰脫堿工藝相比，本發明的方法具有操作溫 度低、脫堿率高、所得堿純度高，無新廢棄物產生和排放等優點。最終使得脫堿后赤泥中氧 化鈉的總含量降低到了 2%以下。從而使其有可能成為一種可被大量再利用的硅酸鹽工業 的原料。與此同時針對高耗能的脫鈉液多效蒸發濃縮、回用工藝，本發明將低濃度的脫鈉 液用于生物培養，作為螺旋藻培養的碳源和PH調節劑，按照螺旋藻生長對營養物的要求， 螺旋藻生長最重要的碳源的供給，本發明在螺旋藻培養液中采用低濃度的脫鈉液所含的碳 酸氫鈉(NaHCO3)作為碳源，其用量為4 16. 8克/升。除了作為碳源供給外，低濃度的脫 鈉液中的碳酸氫鈉還具有調節培養液PH的重要功能，其C02、HC03_、C032_在藻體生長過程中 被吸收利用。由于培養過程無需外購商品碳酸氫鈉，降低了螺旋藻的養殖成本。真正實現 三廢(CO2、脫鈉液和赤泥)的可持續綜合再利用和循環經濟。本發明的粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法， 該方法包括常規的靜置洗滌和攪拌洗滌，在攪拌洗滌過程中，向攪洗液中通入脫硫后的煙 道氣，通入的脫硫的煙道氣量為0. 5L/min 2L/min，攪洗液的液固比L/S=3 10 ；0)2通氣 量為0. 5 2L/min ；攪拌洗滌時間為1 3h。本發明向攪洗液中通入脫硫后的煙道氣，其脫鈉洗滌的原理是
碳化法脫堿過程中涉及的反應主要有
CO2 (g) — CO2(I)(1)
CO2(I) + H2O(I) — H2CO3 — HCCV + H+(2)
Na2O · Al2O3(s) — Na2O .Al2O3(I) — 2Na+(3)
Na2SiO3(S) — Na2SiO3(I) — 2Na+(4)
Na2CO3(S) — Na2CO3(I) — 2Na+(5)
Na+ + HCCV — NaHCO3(6)
式(6)是碳化法從粉煤灰脫硅堿渣或含鋁原料如粉煤灰、鋁土礦等堿性赤泥中進行堿 脫除或者回收的最終步驟，所以在碳化過程中應盡可能多地生成HC03_和Na+。其中式(1)是 CO2的溶解過程，式(2)是HC03_的主要來源，式(3)、(4)、(5)是Na+的主要生成步驟。硅鋁 鈉鹽先與氣液接觸，然后氣泡破裂發生強烈氣液相物理化學反應，二氧化碳硅鋁鈉鹽相結 合，繼而又發生了鈉與氧硅鍵、氧鋁鍵解離，可溶性的鈉鹽脫離固相進入到液相當中。式(6) 為離子快速反應，其化學反應阻力可以忽略不計，因此，整個堿回收過程的關鍵在CO2和粉 煤灰堿性赤泥中鈉鹽的溶解與擴散傳質，即CO2通過液膜的擴散阻力和鈉鹽的溶解傳質阻 力。而過程的控制步驟取決于兩種阻力的大小，若前者大于后者，則過程的控制步驟為CO2 通過液膜的擴散傳質；若后者大于前者，則過程的控制步驟為鈉鹽的溶解傳質過程。
在碳化反應的前期，反應主體中鈉鹽的含量遠高于CO2的含量，即液固界面面積遠 大于氣液界面面積，CO2的液膜擴散阻力大于鈉鹽的溶解阻力。所以，碳化反應在氣液界面 處的液膜內發生。要想獲得較快的反應速率、增大堿的轉化回收率，增加CO2的質量分數并 采取適當的攪拌來減小CO2通過液膜的阻力是十分必要的。在碳化反應的中期，液相主體 中的Na+和CO2的含量都比較大，這時的反應速率達到最大。隨著CO2的不斷通入，其通過 液膜的推動力也漸增大，碳化反應的反應界面也由液膜深入到液相主體中，反應界面的擴大也促進了碳化反應速率的加快。在這個過程中，由于碳化反應為放熱反應，體系溫度會隨 之升高。在實驗過程中，一定范圍內的升溫會加快反應速度、提高堿的回收率，采用帶有攪 拌是非常必要的。在碳化反應的末期，由于Na+的含量隨碳化反應的進行而不斷減少，而CO2的含量 卻沒有改變，因此，反應的液固界面面積要小于氣液界面面積。此時，反應的主要阻力由CO2 的溶解阻力逐漸轉變為鈉鹽的溶解阻力。在CO2的擴散推動力相對較大的情況下，碳化反 應的界面由液相主體轉移到液固界面的液膜。由于在該液膜內的鈉鹽的含量也較少，所以 碳化反應的速率不斷減慢。在膠帶過濾機上，采用一步常溫靜置洗滌，能夠將大量的附著堿洗脫，然后在攪拌 洗滌過程中，向攪拌洗滌液中通加二氧化碳氣體，分三次洗滌，脫鈉洗滌后的洗滌液可循環 使用，即將上一次用過的第二次脫鈉洗滌液作為下一次的第一次洗滌液；離心液固分離，液 體收集，用于堿回收。固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器，可將上次脫鈉洗滌的第三次洗滌液變成下一次的 第二次洗滌液，循環使用；固體濾餅繼續轉入洗滌反應器進行第三次脫鈉，第三次脫鈉，脫 鈉洗滌液用車間生產的工業軟化水配制。洗脫結束后，固液分離，洗滌液收集用于下一次的 第二次洗滌脫鈉的洗滌液，循環使用，最終得到的固體濾餅即為脫堿后的氧化鋁或硅酸鹽 水泥的基料，其中氧化鈉的總含量降低到了 2%以下。從而使其成為一種可被大量再利用的 硅酸鹽工業的合格原料。以下是發明人給出的實施例。實施例1
參見圖1，本實施例對堿溶粉煤灰中提取的硅制備成白炭黑后的殘渣脫鈉，包括靜置洗 滌和攪拌洗滌，向攪拌洗滌液中分三次通加脫硫后的煙道氣，其通氣量為1. 5L/min，液固比 L/S=8，控制洗滌溫度40°C，攪拌洗滌時間為lh。依次按下列步驟進行脫鈉
(1)在膠帶過濾機上以粉煤灰提硅堿渣干基為基數的1. 2常溫工業軟化水靜置洗滌， 洗脫附著堿。(2)將靜置洗滌后的堿性赤泥以液固比L/S=8送入攪拌洗滌反應器進行攪拌洗 滌，攪拌洗滌中，分三次間歇通入脫硫后的煙道氣，脫硫后的煙道氣使用三相反應器均勻打 散并且分散于固液相中，然后氣泡破裂發生強烈氣、液、固三相的物理化學反應。第一次通入脫硫后的煙道氣，調節脫硫后的煙道氣的通氣量為1. 5L/min，洗滌溫 度為40°C，洗滌時間為0. 4h ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收；
固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持不變，攪拌洗滌中，第 二次通入脫硫后的煙道氣通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 4h ；離心，液固分 離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持不變，第三 次通入脫硫后的煙道氣通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 2h，攪拌洗滌結束 后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。(3)固體濾餅進行壓濾干燥，即為石灰燒結法生產氧化鋁的基料，其中氧化鈉的總 含量降低到了 2%以下。
第一次脫鈉洗滌液經堿回收后，可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，其用量為 4 16.8克/升，完全符合其濃度范圍。第二次、第三次洗滌液可用于下一次脫鈉洗滌的第一次洗滌液和第二次液洗滌循 環使用。實施例2
參見圖1，本實施例對粉煤灰提取Al2O3工藝后堿性赤泥進行脫鈉，包括靜置洗滌和攪 拌洗滌，向攪拌洗滌液中分三次通加脫硫后的煙道氣，控制攪拌洗滌溫度60°C，液固比L/ S=3，脫硫后的煙道氣的通氣量為lL/min，攪拌洗滌時間為2h。依次按下列步驟進行脫鈉
(1)在膠帶過濾機上以粉煤灰堿性赤泥干基為基數的1常溫工業軟化水靜置洗滌，洗 脫附著堿。(2)將靜置洗滌后的堿性赤泥以液固比L/S=5送入攪拌洗滌反應器進行攪拌洗 滌，攪拌洗滌中，分三次間歇通入脫硫后的煙道氣，脫硫后的煙道氣使用三相反應器均勻打 散并且分散于固液相中，然后氣泡破裂發生強烈氣、液、固三相的物理化學反應。第一次通入脫硫后的煙道氣，調節脫硫后的煙道氣通氣量為lL/min，洗滌溫度為 60°C，洗滌時間為Ih ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收；
固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持不變，攪拌洗滌中，第 二次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 5h ；離心，液固 分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持不變，第三 次通入脫硫后的煙道氣通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 5h，攪拌洗滌結束 后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。(3)固體濾餅進行壓濾干燥，即為生產硅酸鹽水泥的基料，其中氧化鈉的總含量降 低到了 2%以下。第一次脫鈉洗滌液經堿回收后，可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，其用量為 4 16.8克/升，完全符合其濃度范圍。第二次、第三次洗滌液可用于下一次脫鈉洗滌的第一次洗滌液和第二次液洗滌循 環使用。實施例3
參見圖1，本實施例對粉煤灰提取Al2O3工藝后堿性赤泥進行脫鈉，包括靜置洗滌和攪 拌洗滌，向攪拌洗滌液中分三次通加脫硫后的煙道氣，通氣量為0. 5L/min，液固比L/S=3， 洗滌溫度50°C，攪拌洗滌時間為3h。依次按下列步驟進行脫鈉
(1)在膠帶過濾機上以粉煤灰堿性赤泥干基為基數的1. 5常溫工業軟化水靜置洗滌， 洗脫附著堿。(2)將靜置洗滌后的堿性赤泥以液固比L/S=3送入攪拌洗滌反應器進行攪拌洗 滌，攪拌洗滌中，分三次間歇通入脫硫后的煙道氣，脫硫后的煙道氣使用三相反應器均勻打 散并且分散于固液相中，然后氣泡破裂發生強烈氣、液、固三相的物理化學反應。第一次通入脫硫后的煙道氣，通氣量為0. 5L/min，洗滌溫度為50°C，洗滌時間為Ih ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收；
固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持不變，攪拌洗滌中，第 二次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為Ih ；離心，液固分 離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持不變，第三 次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為lh，攪拌洗滌結束 后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。(3)固體濾餅進行壓濾干燥，即為生產硅酸鹽水泥的基料，其中氧化鈉的總含量降 低到了 2%以下。第一次脫鈉洗滌液經堿回收后，可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，其用量為 4 16.8克/升，完全符合其濃度范圍。第二次、第三次洗滌液可用于下一次脫鈉洗滌的第一次洗滌液和第二次液洗滌循 環使用。實施例4
參見圖1，本實施例對粉煤灰提取Al2O3工藝后堿性赤泥進行脫鈉，包括靜置洗滌和攪 拌洗滌，向攪拌洗滌液中分三次通加脫硫后的煙道氣，通氣量位1. 5L/min，液固比L/S=5， 控制洗滌溫度80°C，攪拌洗滌時間為2h。依次按下列步驟進行脫鈉
(1)在膠帶過濾機上以粉煤灰堿性赤泥干基為基數的1常溫工業軟化水靜置洗滌，洗 脫附著堿。(2)將靜置洗滌后的堿性赤泥以液固比L/S=5送入攪拌洗滌反應器進行攪拌洗 滌，攪拌洗滌中，可分三次間歇通入脫硫后的煙道氣，脫硫后的煙道氣使用三相反應器均勻 打散并且分散于固液相中，然后氣泡破裂發生強烈氣、液、固三相的物理化學反應。第一次通入脫硫后的煙道氣，調節脫硫后的煙道氣通氣量為1. 5L/min，洗滌溫度 為80°C，洗滌時間為0. 5h ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收；
固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，攪拌洗滌中，第二次通入脫硫后 的煙道氣的通氣量保持不變，液固比保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 5h;離心，液 固分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持不變，第三 次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為lh，攪拌洗滌結束 后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。(3)固體濾餅進行壓濾干燥，即為生產硅酸鹽水泥的基料，其中氧化鈉的總含量降 低到了 2%以下。第一次脫鈉洗滌液經堿回收后，可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，其用量為 4 16.8克/升，完全符合其濃度范圍。第二次、第三次洗滌液可用于下一次脫鈉洗滌的第一次洗滌液和第二次液洗滌循 環使用。實施例5
參見圖1，本實施例對鋁土礦提取Al2O3工藝后堿性赤泥進行脫鈉，包括靜置洗滌和攪拌洗滌，向攪拌洗滌液中分三次通加脫硫后的煙道氣，控制洗滌溫度30°C，液固比L/S=10， CO2通氣量2L/min，攪拌洗滌時間為lh。依次按下列步驟進行脫鈉
(1)在膠帶過濾機上以鋁土礦堿性赤泥干基為基數的1. 5常溫工業軟化水靜置洗滌， 洗脫附著堿。(2)將靜置洗滌后的鋁土礦堿性赤泥以液固比L/S=10送入攪拌洗滌反應器進行 攪拌洗滌，攪拌洗滌中，分三次間歇通入脫硫后的煙道氣，脫硫后的煙道氣使用三相反應器 均勻打散并且分散于固液相中，然后氣泡破裂發生強烈氣、液、固三相的物理化學反應。第一次通入脫硫后的煙道氣，洗滌溫度為30°C，調節脫硫后的煙道氣通氣量為 2L/min，洗滌時間為0. 3h ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收；
固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持不變，攪拌洗滌中，第 二次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 3h ；離心，液固 分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持不變，第三 次通入脫硫后的煙道氣的通氣量保持不變，洗滌溫度不變，洗滌時間為0. 4h，攪拌洗滌結束 后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體收集，經測鈉后循環使用。固體濾餅進行壓濾干燥，即為生產硅酸鹽水泥的基料，其中氧化鈉的總含量降低 到了 2%以下。第一次脫鈉洗滌液經堿回收后，可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，其用量為 4 16.8克/升，完全符合其濃度范圍。第二次、第三次洗滌液可用于下一次脫鈉洗滌的第一次洗滌液和第二次液洗滌循 環使用。需要說明的是，以上發明人給出了一些較佳的實施例，本發明不限于上述實施例， 例如粉煤灰生產白炭黑后脫硅堿渣、石灰燒結的赤泥、堿石灰燒結的赤泥、以及鋁土礦拜 耳法生產的赤泥亦可應用于本方法進行碳分洗滌脫鈉。經檢測其鈉含量與實例2無差異， 鈉的總含量降低到了 2%以下。因此，在本發明給出的范圍內，均能將鈉含量脫除到符合生 產氧化鋁或硅酸鹽水泥的原料堿含量的要求水平。
權利要求
一種粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法，該方法包括常規的靜置洗滌和攪拌洗滌，其特征在于，在攪拌洗滌過程中，向攪洗液中通入脫硫后的煙道氣，通入的脫硫的煙道氣量為0.5L/min～2L/min，攪洗液的液固比L/S=3～10，洗滌溫度為30～80℃，攪拌洗滌時間為1～3h。
2.如權利要求1所述的粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫 鈉方法，其特征在于，所述的通入脫硫后的煙道氣分多次通入攪洗液中進行循環洗滌。
3.如權利要求1所述的粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫 鈉方法，其特征在于脫鈉洗滌液可用于螺旋藻培養的碳源和PH調節劑，其用量為4 16. 8 克/升，完全符合其濃度范圍。
4.如權利要求1或2所述的粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗 滌脫鈉方法，其特征在于，具體包括下列步驟步驟一，在膠帶過濾機或其他連續過濾裝置上對粉煤灰脫硅堿渣或堿性赤泥干基基數 1 1. 5的常溫工業軟化水靜置洗滌，洗脫附著堿；步驟二，將靜置洗滌后的脫硅堿渣或堿性赤泥，以液固比L/S=3 10送入攪拌洗滌 反應器進行第一次洗滌脫鈉，攪拌洗滌中，第一次通入脫硫后的煙道氣為0. 5L/min 2L/ min，洗滌溫度為30 80°C，洗滌時間為0. 3 Ih ；離心，液固分離，得固體濾餅和液體，液 體回收；步驟三，固體濾餅轉入攪拌洗滌反應器進行第二次洗滌脫鈉，液固比保持L/S=3 10， 攪拌洗滌中，第二次通入脫硫后的煙道氣為0. 5L/min 2L/min，洗滌時間為0. 3 Ih ；離 心，液固分離，得固體濾餅和液體，液體回收循環使用；步驟四，固體濾餅繼續轉入攪拌洗滌反應器進行第三次洗滌脫鈉，液固比保持L/ S=3 10，第三次通入脫硫后的煙道氣通氣量為0. 5 2L/min，洗滌時間為0. 4 lh，攪拌 洗滌結束后，離心，固液分離，得固體濾餅和液體，液體回收循環使用；步驟五，將固體濾餅進行壓濾干燥，得到生產氧化鋁或硅酸鹽水泥的基料。
全文摘要
本發明公開了一種粉煤灰脫硅堿渣或提取Al2O3工藝后的堿性赤泥的碳分洗滌脫鈉方法，該方法包括常規的靜置洗滌和攪拌洗滌，其特征在于，在攪拌洗滌過程中，向攪洗液中通入脫硫后的煙道氣，攪洗液通入脫硫后的煙道氣后的洗滌溫度為30～80℃；攪洗液的液固比L/S=3～10；煙道氣通氣量為0.5～2L/min；攪拌洗滌時間為1～3h。本發明簡單易行，使用后的攪洗液可用于螺旋藻培養的碳源和pH調節劑，脫鈉后的脫硅堿渣作為石灰燒結法生產氧化鋁的基料，脫鈉后的赤泥作為生產硅酸鹽水泥基料。不僅達到“廢氣減排化”、“廢液的再利用”和“廢物減量化”，而且真正實現三廢(煙道氣、脫鈉液和赤泥)的可持續綜合再利用的循環經濟模式，其經濟效益和社會效益顯著。
文檔編號C02F11/00GK101941783SQ20101028140
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者徐鵬, 李鵬程, 王同松, 白光輝 申請人:西安建筑科技大學