赤泥砂化工藝及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于赤泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥砂化工藝。包括以下步驟：赤泥經(jīng)壓濾機壓濾，攪拌，制備得到赤泥干基；將固化劑、造粒劑和干燥劑在干式混料機充分中混合均勻，制成砂化劑；赤泥干基與砂化劑攪拌混合，然后放置熟化24-48小時，再經(jīng)翻拋設(shè)備一次翻拋后，再放置熟化24-48小時。經(jīng)過本發(fā)明干燥固化處理的赤泥水分小于25%，無粘性呈松散狀，便于運輸。固化處理過程無任何有毒有害物質(zhì)排放，處理量大，應(yīng)用面廣，處理費用低廉。本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)該工藝的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】赤泥砂化工藝及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于赤泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥砂化工藝及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是鋁土礦制取氧化鋁后剩余的固體廢料，其產(chǎn)出量因礦石品位、生產(chǎn)方法、技術(shù)水平而異，每生產(chǎn)I噸氧化鋁同時產(chǎn)出1.0~1.8噸赤泥。近年來我國氧化鋁產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展，赤泥大量堆存，占用良田，污染環(huán)境，已經(jīng)成為公害。
[0003]隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對水泥的需求猛增。傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝主要以低品位鐵礦粉為主要鐵質(zhì)添加劑原料，每噸水泥生產(chǎn)要消耗3%-5%的鐵質(zhì)添加劑原料(含全Fe40%左右)。由于鐵礦石連續(xù)數(shù)年價格大幅上升，造成了水泥鐵質(zhì)添加劑價格攀升，帶來了水泥成本的增加。一方面鐵礦粉價格不斷上升，水泥成本不斷提高，另一方面高鐵赤泥(含全Fe35%-40%)又需要耗費大量的人力物力進(jìn)行堆存，造成了資源浪費，開發(fā)赤泥中的有效鐵質(zhì)作為水泥添加劑的開發(fā)工作顯得尤為緊迫和必要。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中砂化技術(shù)存在如下技術(shù)難點:(I)高鐵赤泥粘度大，水分高無法直接進(jìn)入水泥生產(chǎn)線；(2)赤泥含水率30~35%。烘干消耗能源大，自然晾干占用大量土地，不經(jīng)過固化造粒的赤泥干燥后揚塵大，生態(tài)危害嚴(yán)重，處理過程環(huán)保要求高；(3)濕赤泥粘度大與干燥固化劑均勻混合難度大；(4)在氧化鋁產(chǎn)生過程中，為使赤泥有效沉降，必須添加有機絮凝劑，其作用是使赤泥粘性增大、粘結(jié)成團(tuán)便于沉降。但在處理赤泥過程中，由于其粘性大，不易干燥且干燥時間 較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種赤泥砂化工藝，經(jīng)過干燥固化處理的赤泥水分小于25%，無粘性呈松散狀，便于運輸，固化處理過程無任何有毒有害物質(zhì)排放，處理量大，應(yīng)用面廣，處理費用低廉；本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)該工藝的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明所述的赤泥砂化工藝，包括以下步驟:
[0007](I)赤泥經(jīng)壓濾機壓濾，攪拌，制備得到赤泥干基；
[0008](2)將固化劑、造粒劑和干燥劑按照質(zhì)量比為0.5-1.5:0.05-0.2:0.01-0.02的比例，在干式混料機充分中混合均勻，制成砂化劑；
[0009](3)赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為15-30:1的比例攪拌混合，然后放置熟化24-48小時，再經(jīng)翻拋設(shè)備一次翻拋后，再放置熟化24-48小時，得到產(chǎn)品。
[0010]其中:
[0011]處理前的赤泥為含水量大于30%的赤泥。
[0012]步驟(3)中赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為15-30:1的比例攪拌混合時間為5_15分鐘。
[0013]固化劑、造粒劑和干燥劑優(yōu)選質(zhì)量比為1:0.1:0.01。
[0014]固化劑為鈣、鎂鹽類固化劑。本發(fā)明固化劑優(yōu)選為碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合，固化劑使赤泥變?yōu)楦稍?，使赤泥中水分變?yōu)榻Y(jié)晶水。
[0015]造粒劑為硅酸鹽類造粒劑。造粒劑優(yōu)選為硅酸鈣或硅酸鎂中的一種或兩種以任意比例混合。
[0016]干燥劑為3A分子篩或5A分子篩。干燥劑與赤泥中有機絮凝劑發(fā)生反應(yīng)，使赤泥中水分凝固，破壞其粘性，使其變得容易干燥。
[0017]本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)赤泥砂化工藝的設(shè)備，包括壓濾機、干式混料機和攪拌機，壓濾機通過赤泥輸送帶連接攪拌機進(jìn)口，赤泥輸送帶平行設(shè)置兩條，分別為一級赤泥輸送帶和二級赤泥輸送帶，一級赤泥輸送帶和二級赤泥輸送帶分別與地面成10-15度夾角，一級赤泥輸送帶的出口端位于二級赤泥輸送帶的上方，干式混料機通過砂化劑輸送帶連接攪拌機進(jìn)口，攪拌機出口通過混合料輸送帶連接一級反應(yīng)器進(jìn)口，一級反應(yīng)器出口連接翻拋機，翻拋機通過多斗皮帶連接二級反應(yīng)器進(jìn)口，二級反應(yīng)器出口和產(chǎn)品包裝機之間設(shè)有第二挖掘機，壓濾機與一級赤泥輸送帶之間設(shè)有第一挖掘機。
[0018]砂化劑輸送帶與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0019]混合料輸送帶與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0020]多斗皮帶與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0021]使用時，赤泥經(jīng)壓濾機壓濾攪拌，制備得到赤泥干基，赤泥干基在第一挖掘機的作用下經(jīng)一級赤泥輸送帶和二級赤泥輸送帶輸送進(jìn)入攪拌機，同時將固化劑(碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合)、造粒劑(硅酸鈣或硅酸鎂中的一種或兩種)和干燥劑(3A分子篩或5A分子篩)按照質(zhì)量比為0.5-1.5:0.05-0.2:0.01-0.02的比例在干式混料機中充分混合均勻，制成砂化劑，砂化劑通過砂化劑輸送帶輸送進(jìn)入攪拌機，赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為15-30:1的比例在攪拌機中攪拌混合5-15分鐘得到混合料，然后由混合料輸送帶輸送進(jìn)入一級反應(yīng)器，在一級反應(yīng)器內(nèi)放置熟化24-48小時，然后進(jìn)入翻拋機翻拋，再經(jīng)多斗皮帶輸送進(jìn)入二級反應(yīng)器，在二級反應(yīng)器內(nèi)放置熟化24-48小時，然后在第二挖掘機的作用下，進(jìn)入產(chǎn)品包裝機進(jìn)行包裝。
[0022]本發(fā)明針對拜耳法氧化鋁赤泥粘度大、水分高、且含有有機絮凝劑、不易干燥的難題，通過研究優(yōu)選出了一種適合赤泥特性赤泥砂化工藝；選用固化劑、干燥劑、造粒劑，經(jīng)過干燥固化處理的赤泥水分小于25%，無粘性呈松散狀，便于運輸。為赤泥的資源化利用提供支撐。
[0023]經(jīng)過處理后的赤泥均達(dá)到以下要求:
[0024]1、赤泥固化劑及助固劑總摻配比例≤4%。
[0025]2、干濕物料混合均勻赤泥干燥時間≤24H。
[0026]3、固化后赤泥無粘性呈松散狀,80%顆粒粒徑≤50mm。
[0027]4、固化后赤泥含水率≤ 25%。
[0028]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0029]( I)經(jīng)過干燥固化處理的赤泥水分小于25%，無粘性呈松散狀，便于運輸。
[0030](2)經(jīng)過干燥固化處理的高鐵赤泥可直接成為水泥鐵質(zhì)添加劑原料，既節(jié)約了鐵礦粉原料又解決了氧化鋁生產(chǎn)過程中的尾礦排放，同時還能產(chǎn)生新的經(jīng)濟效益。
[0031](3)本發(fā)明可推動赤泥大規(guī)模應(yīng)用，大幅降低赤泥堆存占地。同時，大量減少使用鐵礦粉，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，順應(yīng)節(jié)能減排、低碳和可持續(xù)發(fā)展的社會發(fā)展大趨勢，具有不可估量的社會、環(huán)境效益及示范推廣意義。
[0032](4)固化過程中材料和能量消耗低，增容比低；
[0033](5)固化處理項目投資省、上馬快；簡單、便于操作；固化劑原料來源豐富，價廉易得。
[0034](6)固化處理過程無任何有毒有害物質(zhì)排放，全面實現(xiàn)治理過程環(huán)?；?。
[0035](7)處理量大，可以在較低投資規(guī)模下迅速處理大量污泥。
[0036](8)應(yīng)用面廣，通過配方的多種變化可以處理種類繁多的工業(yè)及生活污泥，比如城市污水廠污泥、河流淤泥、企業(yè)尾礦、含重金屬污泥，含油污泥，電鍍污泥、印染污泥、造紙污泥等。
[0037](9)處理費用低廉，以城市污水處理廠壓濾污泥處理為例，處理一噸城市污泥采用焚燒工藝每噸處理成本接近300元，焚燒過程容易造成二噁英析出。固化處理一噸城市污泥成本不超過100元，處理過程完全符合環(huán)保要求，固化后的城市污泥還可以作為二類工程土進(jìn)行銷售再利用。
[0038]( 10)本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)該工藝的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是實現(xiàn)本發(fā)明赤泥砂化工藝的設(shè)備；
[0040]圖中:1-壓濾機，2-第一挖掘機，3- 一級赤泥輸送帶，4- 二級赤泥輸送帶，5-攪拌機，6-混合料輸送帶，7- 一級反應(yīng)器，8-翻拋機，9-多斗皮帶，10- 二級反應(yīng)器，11-第二挖掘機，12-產(chǎn)品包裝機，13-砂化劑輸送`帶，14-干式混料機。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0042]實施例1
[0043]赤泥砂化工藝所用的設(shè)備如圖1所示，包括壓濾機1、干式混料機14和攪拌機5，壓濾機I通過赤泥輸送帶連接攪拌機5進(jìn)口，赤泥輸送帶平行設(shè)置兩條，分別為一級赤泥輸送帶3和二級赤泥輸送帶4，一級赤泥輸送帶3和二級赤泥輸送帶4分別與地面成15度夾角，一級赤泥輸送帶3的出口端位于二級赤泥輸送帶4的上方，干式混料機14通過砂化劑輸送帶13連接攪拌機5進(jìn)口，攪拌機5出口通過混合料輸送帶6連接一級反應(yīng)器7進(jìn)口，一級反應(yīng)器7出口連接翻拋機8，翻拋機8通過多斗皮帶9連接二級反應(yīng)器10進(jìn)口，二級反應(yīng)器10出口和產(chǎn)品包裝機12之間設(shè)有第二挖掘機11，壓濾機I與一級赤泥輸送帶3之間設(shè)有第一挖掘機2。
[0044]砂化劑輸送帶13與地面成15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0045]混合料輸送帶6與地面成15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0046]多斗皮帶9與地面成15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
[0047]赤泥砂化工藝包括以下步驟:
[0048]( I)赤泥經(jīng)壓濾機I壓濾攪拌，制備得到赤泥干基，赤泥干基在第一挖掘機2的作用下經(jīng)一級赤泥輸送帶3和二級赤泥輸送帶4輸送進(jìn)入攪拌機5 ；
[0049](2)同時將固化劑(碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合)、造粒劑(硅酸鈣)和干燥劑(5A分子篩)按照質(zhì)量比為1:0.1:0.01的比例在干式混料機14中充分混合均勻，制成砂化劑，砂化劑通過砂化劑輸送帶13輸送進(jìn)入攪拌機5 ；
[0050](3)赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為20:1的比例在攪拌機5中攪拌混合10分鐘得到混合料，然后由混合料輸送帶6輸送進(jìn)入一級反應(yīng)器7，在一級反應(yīng)器7內(nèi)放置熟化36小時，然后由多斗皮帶9輸送進(jìn)入二級反應(yīng)器10，一級反應(yīng)器7和多斗皮帶9位置固定，所以在一級反應(yīng)器7與多斗皮帶9之間設(shè)有第二挖掘機8，在一級反應(yīng)器7內(nèi)放置熟化后的物料在第二挖掘機8的作用下由多斗皮帶9輸送進(jìn)入二級反應(yīng)器10。在二級反應(yīng)器10內(nèi)放置熟化36小時，然后在第三挖掘機11的作用下，進(jìn)入產(chǎn)品包裝機12進(jìn)行包裝。
[0051]實施例1處理前赤泥含水量為48%，經(jīng)本實施例1處理后的赤泥含水量為18%，從外觀看，赤泥呈松散狀，手抓后捏緊再松手，赤泥自然攤在手面上，部分自然滑落，無粘性。
[0052]實施例2
[0053](I)赤泥經(jīng)壓濾機壓濾，攪拌，制備得到赤泥干基；
[0054](2)將固化劑(碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合)、造粒劑(硅酸鈣)、干燥劑(5A分子篩)按照質(zhì)量比為1.5:0.05:0.02的比例，在干式混料機充分中混合均勻，制成砂化劑；
[0055](3)赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為15:1的比例攪拌混合15分鐘，然后輸送至赤泥堆場放置熟化48小時，再經(jīng)翻拋設(shè)備一次翻拋后，送入赤泥堆場儲存24小時。
[0056]實施例2所用的設(shè)備與實施例1相同。
[0057]實施例2處理前赤泥含水量為40%，經(jīng)本實施例1處理后的赤泥含水量為21%，從外觀看，赤泥呈松散狀，手抓后捏 緊再松手，赤泥自然攤在手面上，部分自然滑落，無粘性。
[0058]實施例3
[0059](I)赤泥經(jīng)壓濾機壓濾，攪拌，制備得到赤泥干基；
[0060](2)將固化劑(碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合)、造粒劑(硅酸鎂)、干燥劑(3A分子篩)按照質(zhì)量比為0.5:0.2:0.01的比例，在干式混料機充分中混合均勻，制成砂化劑；
[0061](3)赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為30:1的比例攪拌混合5分鐘，然后輸送至赤泥堆場放置熟化24小時，再經(jīng)翻拋設(shè)備一次翻拋后，送入赤泥堆場儲存48小時。
[0062]實施例3所用的設(shè)備與實施例1相同。
[0063]實施例1處理前赤泥含水量為45%，經(jīng)本實施例1處理后的赤泥含水量為20%，從外觀看，赤泥呈松散狀，手抓后捏緊再松手，赤泥自然攤在手面上，部分自然滑落，無粘性。
【權(quán)利要求】
1.一種赤泥砂化工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)赤泥經(jīng)壓濾機壓濾，攪拌，制備得到赤泥干基； (2)將固化劑、造粒劑和干燥劑按照質(zhì)量比為0.5-1.5:0.05-0.2:0.01-0.02的比例，在干式混料機充分中混合均勻，制成砂化劑； (3)赤泥干基與砂化劑按照質(zhì)量比為15-30:1的比例攪拌混合，然后放置熟化24-48小時,再經(jīng)翻拋設(shè)備一次翻拋后,再放置熟化24-48小時，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:固化劑、造粒劑、干燥劑質(zhì)量比為 1:0.1:0.01。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:固化劑為鈣、鎂鹽類固化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:固化劑為碳酸鈣、氧化鎂按質(zhì)量比為5:1混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:造粒劑為硅酸鹽類造粒劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:造粒劑為硅酸鈣或硅酸鎂中的一種或兩種以任意比例混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥砂化工藝，其特征在于:干燥劑為3A分子篩或5A分子篩。
8.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述的赤泥砂化工藝的設(shè)備，其特征在于:包括壓濾機`(I)、干式混料機(14)和攪拌機(5),壓濾機(I)通過赤泥輸送帶連接攪拌機(5)進(jìn)口，赤泥輸送帶平行設(shè)置兩條，分別為一級赤泥輸送帶(3)和二級赤泥輸送帶(4)，一級赤泥輸送帶(3)和二級赤泥輸送帶(4)分別與地面成10-15度夾角，一級赤泥輸送帶(3)的出口端位于二級赤泥輸送帶(4)的上方，干式混料機(14)通過砂化劑輸送帶(13)連接攪拌機(5)進(jìn)口，攪拌機(5 )出口通過混合料輸送帶(6 )連接一級反應(yīng)器(7 )進(jìn)口，一級反應(yīng)器(7 )出口連接翻拋機(8)，翻拋機(8)通過多斗皮帶(9)連接二級反應(yīng)器(10)進(jìn)口，二級反應(yīng)器(10)出口和產(chǎn)品包裝機(12)之間設(shè)有第二挖掘機(11 )，壓濾機(I)與一級赤泥輸送帶(3)之間設(shè)有第一挖掘機(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)赤泥砂化工藝的設(shè)備，其特征在于:砂化劑輸送帶(13)與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方；混合料輸送帶(6)與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)赤泥砂化工藝的設(shè)備，其特征在于:多斗皮帶(9)與地面成10-15度夾角，且進(jìn)口端位于出口端下方。
【文檔編號】C04B7/24GK103755170SQ201410001229
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】方澎, 方鉉 申請人:方澎