铝业减渣之废液回收氢氧化铝和氢氧化钠的方法与流程

日期: 2024-04-10 07:06:09|浏览: 31|编号: 45379

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铝业减渣之废液回收氢氧化铝和氢氧化钠的方法与流程

本发明涉及铝加工技术领域,具体涉及一种铝工业炉渣还原废液中回收氢氧化铝和氢氧化钠的方法。

背景技术:

铝及铝合金具有加工性能优良、耐腐蚀性能好、表面美观、回收率高等优点。 已广泛应用于建筑、交通、机械、电力等行业。 近年来,以铝代钢扩大铝应用的趋势更加明显。 。 铝加工业是传统产业,也是充满活力的朝阳产业。 据统计,欧美发达国家人均年铝消费量在32公斤以上,而我国人均消费量只有13公斤左右,仅为发达国家的三分之一左右。 国内铝消费仍有巨大增长空间,但经济新常态下,能源消耗高、污水排放总量大、资源回收率低等问题也成为行业发展的瓶颈和障碍。

铝工业生产包括电解、熔炼、铸造、压力加工、表面处理等工序。 生产过程中,各工序都会不同程度地产生废水和废渣。 电解、熔炼、铸造过程中产生大量的铝灰,挤压过程中含有结晶罐的碱性废液,表面处理过程中产生各类含有酸、碱、处理化学品、重质废水和废渣的复杂废水和残渣。金属离子,例如铬和镍。

(一)铝工业废渣来源

1.电解电熔铸铝灰

铝灰是在铝及铝合金的电解、熔炼、铸造过程中产生的。 铝灰造成的铝总损失为1-12%。 每加工一吨原铝,约产生20-40公斤铝灰。 铝液直接熔炼铸造时用量较少,铝锭重熔时用量较大。 回收一吨废铝约产生100-250公斤铝灰。 铝灰分为两种:一是原铝灰,是原铝电解和铸造时不加盐熔剂时产生的浮渣和撇渣。 主要成分为金属铝和氧化铝,铝含量为15%~70%,颜色为白色; 另一种是二次铝灰,它是从原铝灰中回收铝后的废物。 铝含量低于原铝灰,一般呈灰黑色。 再生铝灰成分复杂,含有金属铝(5-30%)、氧化铝(30-70%)、二氧化硅和三氧化二铁(5-15%)以及钾、钠、钙、镁的氯化物( 10 -30%)以及氮、氟、砷等有毒有害成分。 图1为铝灰成分测试报告。 下面所说的铝灰是指再生铝灰。

2016年,全国电解铝产量3250万吨,挤压、压延铝材产量超过2000万吨。 全国每年铝灰产生量保守估计在200万吨以上,有数据认为铝灰总量在600万吨至850万吨之间。 吨。 铝灰是一种综合回收价值较高的再生资源,但并未受到足够的重视,造成了巨大的资源浪费。 同时,由于铝灰中含有氟化物、氨氮、砷等有毒有害物质,被列为危险废物。 2016年版《国家危险废物名录》中,铝灰废物类别为hw48,危险特性为t()-毒性危险废物。 随着经济的发展,废铝灰的积累量将逐年大幅增加。 如果我们不找到经济高效、无害的方法来处理它,它对环境的严重威胁将日益突出。 目前,我国铝灰的回收利用还处于起步阶段,缺乏成熟、可靠、经济的回收方法。 铝灰处理回收率低,能耗和废弃物高,利用途径不多。 即使处理后的铝灰仍含有大量有害物质,也只能堆存或掩埋在堆场,对环境危害极大。 同时,制造商也承担着巨大的法律风险。 2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定,铝灰排放企业需缴纳环境保护税1000元/吨。

2、挤压表面处理废水及废渣

铝加工产品的生产消耗大量的水。 每生产一吨铝至少消耗15吨水。 该行业每年生产挤压材1000万吨,排放废水近3亿吨,废水处理后产生废渣约300万吨。 ,数量极其惊人。

2.1. 挤压模具废液、废水、废渣

铝型材挤压模具使用后必须放入高浓度的碱溶液中烧毁模具,这样模具型腔内的铝就会被腐蚀掉。 模液中氢氧化钠的浓度达到250-350g/l。 随着反应的进行,铝离子含量不断增加。 当达到60-70g/l以上且反应速度明显下降时,必须废弃模具。 排出液体。 排出的废液含有大量的铝离子和氢氧化钠,具有巨大的潜在经济价值。 模具废液的处理一般采用“以废处理”的方法:用氧化过程产生的废酸进行中和。 这种处理方法产生的废渣量非常大,模具制造废渣可占企业废渣总量的10%。 大约30%。 企业不仅没有发挥其经济价值,还增加了成本,废水、废渣的处理成为沉重的环境负担。

2.2. 表面处理废水及废渣

为了增强铝材料的防腐性能和装饰性能,需要进行表面处理。 常用的表面处理方法有阳极氧化着色、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂等,表面处理过程产生大量成分复杂的废水。

按工艺分,阳极氧化和电泳涂装工艺产生的废水和残留物包括:碱性废水和碱性蚀刻液产生的残留物,占残留物总量的20%; 氧化溶液产生的酸性废水和残渣,占残渣总量的30%; 喷涂工艺产生的酸性废水残渣占总残渣的20%。 铝加工企业废水中心铝渣来源细分为:模具废液产生的碱渣占渣总量的30%、碱蚀刻液产生的碱渣占渣总量的20%、酸渣氧化液产生的渣量占炉渣总量的30%。 ,喷洒酸性废渣占总残留量的20%。

废水中含有al3+、na+、nh4+、ni2+、sn2+、cr6+等阳离子,so42-、f-、no3-、no2-、s2-、cl-等阴离子,以及有机酚、表面活性剂等有机物。丙烯酸树脂。 。 酸性废水和碱性废水通常混合后处理,而含铬废水和含镍废水则必须单独处理。 近年来,氧化电泳材料的比例有所下降,但大多数铝厂的酸性废水仍然多于碱性废水。 所有酸性水和碱性水混合在一起进行处理。 废水混合后呈酸性,需要大量烧碱、石灰、PAC、PAM。 产生了大量废物。

2016年8月1日起施行的最新版《国家危险废物名录》已将酸性和碱性废水残留物纳入名录管理,废物类别分别为HW34和HW35。 2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定,企业产生废水处理污泥,须缴纳环境保护税1000元/吨。

目前铝加工行业的水回用率不足30%,废水处理后产生大量废渣。 一方面,废渣中的金属铝、酸、碱等大量有用资源没有得到利用,造成资源的巨大浪费。 图2为某大型铝厂含铝废渣的来源。 废渣属于危险废物,对环境危害极大。 当前形势倒逼企业向节能减排、资源循环利用方向转型发展,但缺乏成熟可靠的技术。 实现废水零排放、废渣零产出,实现资源利用价值最大化,具有显着的环境、社会和经济效益。

(二)铝工业废渣处理利用现状

1、电解冶炼铝灰处理利用现状

国内外已开发出多种铝灰回收和资源化利用方法。 近年来,关于铝灰回收利用的专利也呈上升趋势。 但大多处于实验研究阶段,技术仅限于高温条件下提取金属铝和制备氧化铝。 铝、氯化铝、硫酸铝等无机材料以及炼钢辅助材料距离工业化、规模化还很远。

1.1. 铝灰回收

目前回收铝灰的方法可分为热处理法和冷处理法,这两种方法都只回收铝灰中的金属铝。 国内大型再生铝厂大多采用倾斜式回转窑处理方法:将铝灰和添加剂盐(通常是氯化钠、氯化钾和少量氟化钙的混合物)在倾斜式回转窑中加热,分离出金属。铝。 但回收过程中产生烟气,金属回收率较低,且铝灰中残留铝量较高,因此仍有进一步回收的空间。 小作坊式的人工炒灰法也被广泛采用。 该方法为露天作业,产生大量粉尘和烟雾。 其他方法还有加压回收法、等离子体瞬时溶解法、电分离法、MRM法等。

1.2. 铝灰综合利用

由于铝灰的成分与铝土矿的成分基本相同,因此有人对用铝土矿可以生产的产品进行了实验研究。 目前,铝灰的资源化利用主要有3条路线:(1)回收氧化铝并返回电解,回收氯盐作为熔炼和铸造的精炼剂。 但铝灰的主要成分是α-Al2O3,活性较差,需要电离。 消耗更多能量,导致电池电压升高。 (2)酸或碱处理去除杂质,生产合成棕刚玉、陶瓷、耐火材料等无机材料,生产聚合氯化铝、硫酸铝等净水材料,生产炼钢用造渣脱硫剂,但由于成本原因高于现有水平,未能实现工业化生产。 (三)生产铝酸盐水泥、铝钙粉、清水砖、筑路材料等建筑材料或筑路材料。 但其中含有的氟化物和氯化物盐影响性能,且产品附加值低,限制了实际应用。 上述三个方面的应用均存在产品纯度低、附加值低、废弃物二次污染等缺点。 铝灰回收后的废物中仍含有大量的可溶性盐和氟化物,仍属于危险废物。 只能填埋或堆放,环境危害并没有减少。

由于铝灰中含有一定量的氯盐(nacl、kcl等)和氟化物等具有耐高温、耐腐蚀、有毒等成分,用常规方法很难实现所有成分的回收利用,增加了铝灰回收成本。 技术难度大,使得铝灰处理工业化进展缓慢。 此外,对于铝灰处理过程中氟、重金属等有害元素的迁移转化机制缺乏深入探讨。

在资源短缺、环境污染日益严重的背景下,铝加工业的发展面临着巨大的资源和环境压力。 节能减排、资源循环利用是未来的发展方向和唯一出路。 要实现铝灰资源“零浪费”,必须转变资源利用思路,充分利用铝灰中的各种成分,进行无害化处理,实现资源利用最大化。 这项工作十分紧迫,需要明确方向、规范指导、多方协作,争取早日实时突破。

2、挤压表面处理废水及废渣处理利用现状

1、废水废渣回收与综合利用包括两个方面:一是水的再利用;二是水的再利用。 二是废渣资源综合利用。

1.1. 挤压模具废液及氧化前处理碱蚀刻液的回收利用

挤压模具废液中含有大量的氢氧化钠和铝离子。 关于模具废液的回收利用有很多研究报告和专利,如意大利的碱回收系统。 但由于工艺复杂、整体效率较低,在实际中应用并不多。 铝加工企业处理结晶器废液常用的方法是用氧化过程中产生的废酸中和结晶器废水,沉淀后再进行加工,制成炉渣。 仅模具废液产生的废渣就占企业总渣量的30%左右。 。 该公司不仅未能回收模具废液中的氢氧化钠、铝离子等有用资源,还增加了成本,废水、废渣的处理成为沉重的环境负担。

氧化预处理碱蚀刻液的回收一般采用结晶法回收氢氧化钠,但氢氧化钠粒度细,纯度不高,经济价值较低。 另外,结晶法使铝离子保持在较低浓度(低于30g/l),易造成型材粗晶、粗砂、过度腐蚀等缺陷,铝耗过高。 结晶法对操作和工艺要求较高。 如果管理不当,会造成沉淀、结垢。 这时只能停止生产,进行人工清理,费时费力。 少数厂家投入使用在线碱回收装置,但大多因回收效果差、成本高而被废弃。 含有缓蚀剂和络合剂的碱蚀刻槽液不适合碱回收装置,这也限制了该技术的应用。

1.2. 从氧化液中回收铝离子和硫酸

铝合金阳极氧化液中的铝离子直接影响溶液的电导率和膜层的质量。 最佳控制浓度应在3-10g/l之间。 铝离子随着产量的增加而不断积累和增加,导致薄膜质量变差,电耗增加。 但考虑到化学品成本和环保压力,实际生产中铝离子浓度一般控制在15-20g/l范围内。 达到上限后,必须降低铝离子含量。 减少铝离子的常用方法是排掉一半槽液,补充硫酸,继续生产。 该方法工艺简单,但存在以下缺点:一是硫酸损失,铝离子浪费,硫酸消耗达到60kg/t以上; 其次,废酸的处理增加了相当大的成本; 三是大量废渣造成环境危害。

利用扩散渗析原理的硫酸回收机曾经是一种广泛使用的控制铝离子的方法。 硫酸回收机是铝离子的稳定装置。 它采用扩散渗析离子交换膜回收硫酸并去除铝离子。 实际运行中存在回收效果差、能耗高、效率低、渣量不减少等缺点。 针对上述硫酸回收机性能不佳的情况,大多数铝加工企业已逐步停止使用该设备,恢复了浇注一半氧化槽液的传统方法。

1.3. 喷淋预处理废水回用

粉末涂层铝合金产品的市场份额近年来显着增加,目前已占铝合金表面处理产品的60%以上。 喷涂表面预处理的目的是在铝材表面生成致密的转化膜,使基材与喷涂层牢固结合。 为了保证转化膜的质量,工艺控制要求非常严格,多余的浴液和漂洗水必须排出。 废水呈酸性,含有大量六价铬、氟钛酸、氟锆酸盐和氟离子。 大量废酸的处理不仅增加了企业成本,浪费资源,而且还存在环境危害。 喷涂预处理和废水处理技术尚未取得重大进展。 仍沿用传统方法,经中和、沉淀、压滤、脱水后形成大量废渣。 废渣属于严格控制的危险废物,必须移交有资质的第三方进行规范化、无害化处理。

1.4. 含铬、镍废水

铬、镍属于第一类污染物。 含有铬或镍的废水必须单独处理。 铬渣(hw21)和镍渣(hw17)属于危险废物。

六价铬离子的回收仍然是一个难题,目前还无法实现含铬化学品的在线回收。 目前含铬废水的处理方法是添加焦亚硫酸钠或亚硫酸氢钠等还原剂,将六价铬还原为毒性较小的三价铬,然后添加碱和PAM进行反应沉淀,污泥脱水过滤。 最后得到铬渣。 典型的处理流程如图3所示。

镍离子回收仅限于着色池,密封废水中的镍离子因含量低而直接排放。 镍离子回收采用RO回收装置。 其原理与酸回收相同。 有的厂家在使用,但效率低,产生大量浓水。 效果也不太理想。 含镍废水的处理采用沉淀法。 添加氢氧化钠和pam调节pH值。 反应生成氢氧化镍沉淀。 污泥经脱水、过滤得到镍渣。 典型的处理流程如图4所示。

1.5. 挤压表面处理废水及废渣综合处理

许多铝型材生产企业在节水、废水处理等方面进行了积极探索和有效实践,并取得了一定的成效。 目前,铝加工行业废水的处理仍普遍采用中和沉淀法和混凝沉淀法。 处理过程为:酸碱废水相互中和,调节pH至中性,阳离子Al3+等形成氢氧化物沉淀。 中和沉淀后的废水泵入混凝池,加入絮凝剂pac、pam。 絮凝后进入沉淀池。 澄清液体达标排放或回用。 含水污泥经压滤机过滤,形成含铝废渣。 废渣的含水量在80%左右,而且数量很大。 典型的废渣处理工艺如图5所示。

综上所述,传统的废水废渣处理方法存在以下缺点:一是废水经处理后能达标排放,但中水回用率低; 二是废水处理成本高,增加了劳动力、化学品、电力的消耗; 第三,大量酸碱、金属铝、化学品等有用资源被浪费; 第四,废渣属于危险废物,处置成本高,需缴纳环保税。

2、挤压表面处理废水及废渣综合利用

综合利用包括两个方面:一是水的回用; 二是废渣资源综合利用。 目前回收利用的情况很不理想。 如前所述,水回用率不足30%,铝渣、铬渣、镍渣综合利用的途径和方法受到限制。

2.1. 铝渣综合利用

含铝废渣资源化利用研究已开展多年,已有不少文章和专利技术。 资源化利用的技术路径与铝灰基本相同,主要包括以下几个方面:(1)直接回收氢氧化铝或氧化铝; (2)合成莫来石、堇青石、陶瓷熔块、人造树脂大理石等陶瓷或耐火材料; (3)铝酸钙、聚合氯化铝(铁)、聚合硫酸铝等净水材料生产; (4)反应生成氢氧化铝、铵明矾等化工产品。 例如,中国专利公开了一种利用碱渣生产硫酸铝铵、硫酸铝和氢氧化铝的方法。 中国专利公开了一种硬A氧化硫酸浴液还原铝离子生产硫酸铵的方法。 中国专利公开了一种利用含氟酸渣生产氢氧化铝的方法。 该专利技术已被多家厂家投入实际应用,并取得了优异的效果。 经济效益好,同时解决了酸渣处理问题。

除利用酸性渣生产氢氧化铝的技术已获得成功应用外,其他大多数方法尚未大规模应用。 铝渣的综合利用率很低。 主要原因是技术不成熟、产品附加值低、成本高。 。 大部分废渣的处理费用由铝厂承担。 现在很多铝厂都有成堆的废渣,这成了铝厂的烫手山芋。

2.2. 铬渣、镍渣综合利用

据公开资料显示,铬渣可用作玻璃着色剂和结晶促进剂,但实际应用情况未知。 目前尚无镍渣资源化利用的公开信息。 对于铬渣和镍渣的常见做法是将其转移至第三方机构进行无害化填埋处置。

3、挤压表面处理废水及残渣处理存在问题

一是用水量高,缺乏成熟的节水技术,水回用率低; 二是废水在线分类没有成为预处理,造成大量废渣; 三是废渣综合利用效果不明显,废渣处理成为企业的负担和环境风险。

当前,废渣处理存在三个突出矛盾和问题:一是国家实行企业排污许可证管理,控制企业污染物排放总量,但企业实际废水废渣量远大于排污量。允许排放量; 第二,废渣必须合法转移给有资质的第三方进行处置,但处置能力明显不足以合法处理如此巨量的废渣; 第三,废渣按照危险废物法规进行处理,工艺复杂、效率低、成本高。

综上所述,当前国内铝加工行业废水废渣处理矛盾突出。 综合处理难度大、成本高、回收率低。 不仅造成资源的大量浪费,而且严重污染环境。 因此,对于铝加工行业来说,废水零排放和资源综合利用技术的研究、开发、推广和应用具有广阔的前景和巨大的环境、社会和经济效益。

(三)铝工业铝灰、铝渣资源化减量化和资源化方向

1、应遵循的原则:减量控制、无害化处理、资源化利用必须由政府推动、企业主导、第三方市场化配置资源,取得积极进展;

2、源头控制,各化学品罐分类截流,在线转化,资源化利用,减少废水、残渣排放;

3、推广应用环保型表面处理技术。 针对氧化线污染问题,推广应用无添加剂碱蚀、无镍无氟封孔等工艺;

4、加强产学研合作,拓展废渣综合利用思路和领域,实现综合利用价值最大化。

现代铝加工企业的模具废液急需处理,但目前的处理方法过于简单。 一是直接排入废水处理中心,不仅增加了处理成本,而且浪费了铝资源; 另一种是请专业处理厂家去除。 如果这些处理厂单独处理大量废碱液用于成型,则需要消耗大量的酸,这将导致昂贵的处理成本。 中国专利2.9提出了一种通过用成型液中和阳极氧化液来回收氢氧化铝的方法。 确实可以回收到符合2010国标要求的氢氧化铝。 但该方法牺牲了模具废液中的碱和氧化液中可以回收利用的硫酸,颇为可惜; 中国专利cn2.7和cn2.x提供了一种结晶器液回收利用的方法,即采用晶体分析方法回收氢氧化铝和氢氧化钠。 此法可行,但偏氢氧化铝分解后,容易结垢堵塞管道、阀门、泵。 设备维护非常麻烦。 该专利没有解决这些问题,导致设备无法正常运行。 模具制造过程中产生的废液无法回收利用; 中国专利CN2.7提出了一种用石灰处理制模液生成铝酸钙并回收氢氧化钠的方法; 本发明可以完全回收制模液,但回收的铝酸钙价值太高。 低,浪费了大量的铝,很可惜。

技术实现要素:

本发明的目的是克服上述缺陷,并提出一种方法,用于从铝业工业中减少炉渣废物液中恢复氢氧化铝和氢氧化钠,这不仅可以有效地恢复符合国民标准的氢氧化铝降低了恢复设备的缩放风险,大大延长了维护期,并且含有氢氧化钠的碱溶液可以在线重复使用,从而降低了模具的生产成本。

为实现这一目的,本发明采用以下技术方案:

从铝制工业炉渣减少的废物中回收氢氧化铝和氢氧化钠的方法包括以下步骤:

(1)将自由碱与铝离子比3.0至3.5的铝离子的比例占据。

(2)在废物液中添加种子晶体;

(3)氢氧化铝沉淀;

(4)废液的固定液体分离,氢氧铝的回收以及含有氢氧化钠的碱溶液的再利用。

本发明主要将氢氧化铝和碱溶液循环出来,这些溶液在废物液体中含有氢氧化钠。 通过将游离碱与铝离子的比率定义为废液的R值,它被回收为废物液体。 通过实验发现,氢氧化铝的关键控制参数是,当r> 3.50(废物液体不会分解)时,不会沉淀出氢氧化铝,并且无法回收氢氧化铝; 当r <3.00时,废液会分解并沉淀氢氧化铝。 如果太快了,尽管可以回收大量氢氧化铝,但设备将被严重污染; 因此,本发明调整了自由碱与3.5至3.5范围内的废液中的铝离子的比率,从而使废物液体部分分解并沉淀出少量。 氢氧化铝和容器壁的尺寸不大,与此同时,通过添加种子晶体,进一步促进了氢氧化铝的沉淀,从而有效地恢复了氢氧化铝。 回收的氢氧化铝被冲洗,过滤和干燥。 可以满足国家标准需求的铝氢氧化铝产品(请参见表1)的杂质比从矿石产生的类似产品低的数量级(请参阅表0和1)。 它还有效地减少了容器墙上的铝制量表的产生,大大降低了维护的频率,大大延长了维护周期,保护容器设备并延长了其使用寿命; 也就是说,它不仅可以回收符合国家标准的氢氧化铝,而且还可以减少回收设备的缩放。 风险,大大延长维护期。 此外,通过将固体和液体废物液体分离并回收氢氧化铝,还可以回收含有氢氧化钠的剩余碱溶液,并重复使用,从而大大降低了制造霉菌的生产成本,并避免了废水污染。

为了进一步解释,种子晶体是氢氧化铝。

进一步解释说,废物是铝挤出死亡的任何一种浮动液体,沸腾液体的稀释,铝灰液体溶解在氢氧化钠或氧化前处理的碱蚀刻液体。

为了进一步解释,成型液体是一种碱性浴液,含有元素通过溶解铝氢氧化钠而产生的元铝酸钠。

为了进一步解释,在步骤(4)中,恢复氢氧化铝后,将自由碱与废物液体中的铝离子的比率调节到> 4.0> 4.0,并控制废物的温度至90-100°C。

通过调整自由碱与废液中的铝离子的比率,并控制一定温度,目的是使用热废液进一步完全溶解设备壁上存在的铝制部分有效地避免了手动清洁的难度并意识到化学方法的使用有效地恢复了设备的生产能力并延长了其使用寿命。

为了进一步解释,在步骤(4)中,含有氢氧化钠的碱溶液在线回收; 在线恢复意味着,在废物液的固定液体分离之后,含有氢氧化钠的碱溶液直接返回到模具罐进行回收。 。

通过在线回收废物,将固定液体分离后的碱液体返回到霉菌箱中,以有效回收,及时补充以及废水和残留物的零排放。

本发明的有益作用:本发明将游离碱与铝离子的比率定义为废液的R值,并将其用作从废液中回收氢氧化铝的关键控制参数。 该比率在3.0至3.5的范围内,因此废物液部分被部分分解,少量的氢氧化铝沉淀出来,并且容器壁不含尺度。 同时,通过添加种子晶体,进一步促进了氢氧化铝的沉淀,从而有效地回收了氢氧化铝。 ,回收的氢氧化铝符合国家氢氧化铝产品标准的要求,其杂质含量低于矿石产生的类似产品。 它还有效地减少了容器墙上的铝制量表的产生,大大降低了维护的频率,并可以大大扩展维护周期,保护容器设备并延长其使用寿命。 此外,通过将固体和液体废物液体分离并回收氢氧化铝,可以回收并重复使用含有氢氧化钠的剩余碱溶液,从而大大降低了制造霉菌的生产成本,并避免了废水污染。

图纸的描述

图1是现有铝灰分成分的检测报告的图片;

图2是来自大型铝制工厂的含铝废物残留物来源的饼图;

图3是现有的含铬废水处理的流程图;

图4是现有的含镍废水处理的流程图;

图5是现有废水和残留处理的流程图。

图6是一种方法的流程图,该方法是根据本发明的一个实施例,从铝业工业炉渣降低的废液中恢复氢氧化铝和氢氧化钠。

详细方式

下面通过具体实施对本发明的技术方案进行进一步说明。

本发明是根据以下理论基础,废物液体处理和铝离子恢复的实验步骤以及定量和定性分析来实现的:

1.从霉菌废液中恢复铝离子以产生氢氧化铝的理论基础

燃烧霉菌时,磨削工具中的铝制头会在碱蚀刻溶液中经历以下化学反应:

Al2O3+2naOH =+H2O(去除天然氧化物膜)(1)

2AL+2NAOH+2H2O+3H2↑(溶解的铝)(2)

+2H2O = al(OH)3↓+NaOH(浴溶液分解,碱溶液的再生)(3)

2AL(OH)3 =Al2O3.3H2O(在储罐壁和管道的阻塞上比例)(4)

根据两个公式(1)和(2),碱浓度越高,铝溶解速度越快; 根据两个公式(3)和(4),霉菌垃圾液体不稳定,易于分解和缩放。 根据公式(3),为了回收氢氧化铝,可以适当降低氢氧化钠的浓度。 元铝酸钠分解为氢氧化铝和氢氧化钠。 氢氧化铝可以与固体和液体和氢氧化钠分离。 根据公式(4)的说法,氢氧化铝是不稳定的,并且很容易分解为Al2O3.3H2O,形成铝制尺度,它们粘附在储罐的墙壁,管道,管道,阀,泵,泵,搅拌器,搅拌器,坦克壁和其他罐液体接触的地方,使其很难维护。 麻烦。 为了防止恢复设备的结垢,需要适当增加氢氧化钠的浓度,以便可以继续反应公式(3),而反应公式(4)很难进行。

该发明涉及铝挤出企业生产的霉菌废物液体的回收和处理,废物残留物占总炉渣的30%。 霉菌垃圾液体是指用于脱毛工具的铝头的碱液体。 凹槽时,成型液体的NaOH浓度在250-350g/l之间。 随着锅的模量的增加,铝离子的浓度增加,并且成型速度继续降低。 当铝离子达到60-70g/L时,成型速度如果太慢,则需要倒入储罐,并形成废物液体。 本发明提出的用于从铝业工业中减少渣nod的成型液体中回收氢氧化铝和氢氧化钠提出的方法是基于对铝加工企业的生产混淆的充分理解。 经过多年的研究和开发,现有的铝加工企业具有大量的废液,并且对环保。 一个新的过程是在史前的烘烤废物液体进行的系统研究之后诞生的,这是压力很大,并且浪费了大多数铝资源。

2.从霉菌废液中恢复铝离子以产生氢氧铝的实验步骤:

根据氢氧化钠100g/L,烘烤霉菌液体被沟槽,并开始烘烤。 浴液的温度迅速加热到沸点,铝离子的浓度和游离碱的升高。 在烘焙过程中,每20分钟服用烤液的一部分,然后将其存放一周。 然后,在观察出外观,降水,缩放和浴液的其他指标之后,具体的实现如下:

示例1:取出自由碱110g/l,Al3+20g/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 5.50,浴液不分解,没有氢氧化铝沉淀物;

示例2:以自由碱为121g/l,Al3+34g/l,r =游离碱浓度/Al3+浓度= 4.0的废液液体不分解,并且氢氧化铝没有沉淀;

示例3:以自由碱为121g/L,AL3+34G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 3.56的废液液体,浴液不会分解,也没有氢氧化铝沉淀;

示例4:服用自由碱125g/L的废液,AL3+38.5G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 3.50,浴液分解,痕量的氢氧化铝沉淀物和容器壁墙没有规模;

示例5:以自由碱为125g/L的废液,AL3+38.5G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 3.25,浴液分解,少量的羟基羟化铝沉淀物和容器壁墙壁没有规模; 氢化种子氧化铝晶体均匀搅拌,静置2小时。 氢氧化铝的量将显着增加。 然后过滤并冲洗晶体,然后在110±5°C下干燥2小时,以获得氢氧化铝样品,然后发送进行检查。 指的是氢氧化铝的国家标准(表0),该样品被委托给中国科学院的广州化学研究所进行测试。 结果如表1所示。获得的氢氧化铝产品完全满足了国家标准要求;

示例6:服用自由碱128G/L的废液,AL3+42.7G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 3.00,浴液分解,氢氧化铝的沉淀增加,容器壁是自由规模;

示例7:服用自由碱131g/l的废液,Al3+47.6g/l,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 2.95,浴液分解,氢氧化铝的沉淀增加,容器壁的降水量为略微缩放; 氧化氧化铝样品后回收氢,调整r =游离碱浓度/AL3+模具废物液体的浓度至> 4.00,温度为90-100°C。 30分钟后,铝制尺度将完全溶解,容器的壁将干净。

示例8:服用自由碱134g/l的废液,AL3+53.6G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 2.50,浴液分解,氢氧化铝的沉淀增加,以及缩放的尺度容器墙增加;

示例9:以自由碱143g/l的废液,AL3+71.5G/L,R =游离碱浓度/Al3+浓度= 2.00,浴液分解,羟化铝的沉淀增加,以及缩放的尺度容器墙增加。

表0氢氧铝铝标准

表1示例5的氢氧化铝样品检测结果

3.对从霉菌废液中回收铝离子以产生氢氧化铝的实验结果的定性分析

根据铝离子的回收以产生氢氧铝和氢氧化铝的检测结果,在示例1至9中,可以进行以下分析:

1.在某些条件下,废液可用于生产氢氧化铝并恢复氢氧化钠; 当r> 3.50时,废物液不会分解,氢氧化铝不会沉淀,氢氧化铝无法回收; 当r = 3.00-3.50部分分解时,氢氧化铝会沉淀出来,并且容器的壁很少。 加入氢氧化铝种子晶体后,可以回收氢氧化铝。 冲洗,过滤和干燥后,可以获得满足国家标准要求的氢氧化铝。 产品,请参见表1; 当r <3.00时,废液会更快地分解氢氧化铝。 尽管可以回收氢氧化铝,但容器的壁却严重缩放。

2.回收废物液生产的氢氧化铝的杂质含量比从矿石生产的类似产品低的数量级,请参见表0和1;

3.由于缩放率会给恢复设备带来很大的麻烦,因此取用r = 3.00-3.50的废液,加入氢氧化铝种子晶体,然后恢复氢氧化铝。 固定液体分离后,液体将是含有氢氧化钠的碱溶液。 ,回到霉菌箱进行重新销售,可以在线处理并进行回收以有效避免废水污染; 因此,不仅回收氢氧化铝和碱碱,还有效地降低了缩放和保护回收设备;

4.回收氢氧化铝后,使用热锅模具液体(R> 4.00,90-100℃)完全溶解在设备墙上的铝制尺度,消除了手动清洁的麻烦,并使用化学方法有效地恢复了生产能力设备。 。

总而言之,本发明的创新点包括以下内容:

1.完全恢复霉菌垃圾液体中的铝离子。 该发明首次考虑了霉菌液体液体带来铝加工企业的环境压力,以及铝的巨大浪费,可回收的资源,被放弃。 该国的挤压铝的年产量为1000万吨,生产250,000吨的霉菌废液,其中含有75,000吨氢氧化钠和15,000吨铝。 根据当前的治疗和中和方法,它不仅要花费巨大的废水处理成本,而且损失了超过2.5亿元的铝金属。 这种浪费令人震惊! 该发明提供了一个全新的治疗过程,可处理25万吨霉菌垃圾液体,恢复所有铝离子,并将其转换为约43,000吨工业级氢氧化铝,将废物变成宝藏并意识到浪费高价值利用率铝;

2.在模具废物液中充分利用碱液体,并恢复大量的氢氧化钠。 这本发明首次利用借助氢氧化钠将金属铝溶解在霉菌液体中而产生的钠元净化,从而直接生产氢氧化铝,从而完全消除了巨大的购买腐蚀性汽水的巨大成本。 该国的挤压铝的年产量为1000万吨,生产250,000吨的霉菌废液,其中含有75,000吨氢氧化钠和15,000吨铝。 根据当前的治疗方法,损失了超过2.5亿元的铝金属。 ,需要添加94,000吨硫酸以中和。 这种浪费令人震惊! 本发明提供了一个全新的治疗过程,利用机会处理25万吨霉菌废液,回收15,000吨铝,并转换43,000吨工业级氢氧化铝,同时恢复7.5%的氢氧化钠氢氧化钠的氢氧化铝。废液。 10,000吨,要处理的废物碱被转变为恢复氢氧化钠所需的化学原料,这不仅降低了94,000吨硫酸的成本,用于处理锅霉菌中的废物碱,而且巧妙地恢复了75,000吨的氢氧化钠氢氧化钠,这大大降低了锅霉的成本。 霉菌生产成本;

3.在模具废物溶液中充分回收铝和碱,以使模型研讨会中的废水废水废水零排放。 本发明首次完全回收了霉菌废液中的铝和氢氧化钠,并直接产生了氢氧化铝。 该国每年生产1000万吨铝材料,250,000吨模制废液,75,000吨氢氧化钠和15,000吨铝。 根据当前的加工方法,同时损失了超过2.5亿元的铝金属损失。 ,需要加入94,000吨硫酸中和,产生540,000吨碱残基! 本发明提供了一个新的处理过程。 250,000 tons of mold waste , 15,000 tons of , 75,000 tons of , and 43,000 tons of -grade , waste , waste 250,000 tons and 200,000 tons of , fully实现模型研讨会中废水的零废水排放;

4.使用模具废物解决方案的R值,控制回收参数,降低缩放风险并影响设备操作的风险。 当本发明首次控制3.00-3.50之间的R时,模具废物液体被部分分解和沉淀的氢氧化铝,该设备的壁很少被烫伤,添加了铝氧化铝晶体的国家标准。氢氧化物产品; 设备的墙壁较小,维护频率大大降低,这可以大大延长维护周期;

5.本发明使用热锅型号(R> 4.00,90-100°C)将铝污垢完全溶解在设备墙上,消除了手动清洁的麻烦,并使用化学方法恢复生产设备的容量。

上述特定实施例描述了本发明的技术原理。 这些描述仅是为了解释本发明的原则,并且不能以任何方式来解释以限制保护本发明的范围。 基于这里的解释,艺术技术人员可以与本发明的其他特定实施方法相关联,而无需支付创造性的劳动。 这些方法将属于本发明的保护范围。

技术特点:

技术总结

铝残基液体的铝残基溶液回收铝和氢氧化钠的方法,包括以下步骤:(1)具有离子碱和铝离子比的废物溶液为3.0至3.5; (2)在废物液体中添加晶体; (3)选出的氢氧化铝; (4)废物液体固体流体的分离,氢氧化铝回收和抑制含有氧化钠的碱性液体。 本发明提出,铝残留物的铝残基降解的回收铝和氢氧化钠的方法可以有效地恢复符合国家标准的氢氧化铝,实现高价值的资源的使用,并减少浪费铝的高价值使用,并减少回收设备缩放的缩放量。风险大大延长了维护期,还可以通过碱性液体和氢氧化钠在线偿还,从而降低了模型模型的生产成本,并意识到模型研讨会中废水废料的零排放。

技术研发人员:Xiong

受保护的技术用户: Eagle Co.,Ltd。

技术研发日:2017.12.29

技术公告日期:2018.05.25

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