專利名稱：一種利用赤泥制備白炭黑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于白炭黑制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用赤泥制備白炭黑的方法。
背景技術(shù)：
赤泥是鋁工業(yè)中最主要的固體廢渣，每生產(chǎn)It氧化鋁約產(chǎn)生0.St 1.6t赤泥。我國(guó)各地目前累積堆存量達(dá)到2億t，預(yù)計(jì)到2015年全國(guó)赤泥的堆存量將達(dá)到3.5億t。由于赤泥具有高堿性，大量的赤泥長(zhǎng)期堆存后，有害物質(zhì)滲入地下，會(huì)造成土地堿化、地下水環(huán)境的污染。由于無(wú)法大規(guī)模利用，產(chǎn)生的赤泥需要占用大片土地來(lái)存放，增加了基建費(fèi)用。因此，赤泥的綜合利用成為當(dāng)前一個(gè)最為迫切的技術(shù)課題。赤泥主要含 有氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、二氧化硅和堿性鈉，同時(shí)還少量含有二氧化鈦、氧化鈧及氧化鎂等。多數(shù)研究結(jié)果認(rèn)為對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理后使用效果會(huì)更好，并且預(yù)處理需要在一些工藝過(guò)程比較復(fù)雜、反應(yīng)條件苛刻的環(huán)境下進(jìn)行，因此，其利用的成本較高，不易大規(guī)模使用。從查閱的現(xiàn)有資料來(lái)看，目前，制備白炭黑的工藝過(guò)程比較復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種利用赤泥制備白炭黑的方法，該方法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，成本低。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種利用赤泥制備白炭黑的方法，按照以下步驟進(jìn)行操作:一)將體積比為1:2.5 5的赤泥和HCl混勻，并調(diào)節(jié)PH=2.0 3.5，HCl的濃度為:19% 22% ；二)將步驟一)制得的混合液放入攪拌反應(yīng)釜中，使鹽酸和赤泥中的相關(guān)組分進(jìn)行反應(yīng)，以除掉赤泥中可溶性的物質(zhì)，使以SiO2為主的不可溶物進(jìn)一步富集；對(duì)反應(yīng)后的釜中液進(jìn)行固液分離，得到一次液和一次渣；三)將步驟二)中得到的一次渣用水進(jìn)行洗滌，將干凈的一次渣和NaOH按重量比1:0.3 0.5進(jìn)行混合，用NaOH堿解一次渣，堿解的條件為:溫度95 105°C，時(shí)間100 130min ；對(duì)堿解后的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到二次液和二次渣；四)將步驟三)中得到的二次液加入到濃度為4 5mol/l的乙醇溶液中，然后加入濃度為19% 22%的鹽酸進(jìn)行鹽析，得到絮狀物質(zhì)和三次液；五)將步驟四)中得到的絮狀物質(zhì)從三次液中分離出來(lái)，并用水進(jìn)行洗滌，然后將干凈的絮狀物質(zhì)壓濾成固體，放到干燥箱中，在100 110°C下進(jìn)行干燥，恒重后，即可得到白炭黑。所述步驟一)的反應(yīng)條件為:溫度90 97°C，時(shí)間70 lOOmin。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:一)直接利用生產(chǎn)氧化鋁后的赤泥作為原料，無(wú)需進(jìn)行預(yù)處理；二)降低了赤泥的利用成本，同時(shí)降低了白炭黑的生產(chǎn)成本；三)將筑壩存放的工業(yè)廢洛一赤泥，變成了可以露天堆放的固體渣，降低了工業(yè)廢渣的管理成本；綜上所述，本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢洛一赤泥中有用的元素，變廢為寶，制取了白炭黑產(chǎn)品，有效地減少了赤泥的排放量；而且由于排出的固體渣以固態(tài)形式存在，使堆放形式可以單一化，減少了基建投資成本；同時(shí)本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例:下述實(shí)施例所用原料及設(shè)備:原料:淄博山鋁公司拜耳法生產(chǎn)氧化鋁后赤泥，化學(xué)成分如下表:
權(quán)利要求
1.一種利用赤泥制備白炭黑的方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行操作: 一)將體積比為1:2.5 5的赤泥和HCl混勻，并調(diào)節(jié)PH=2.0 3.5，HCl的濃度為:19% 22% ； 二)將步驟一)制得的混合液放入攪拌反應(yīng)釜中，使鹽酸和赤泥中的相關(guān)組分進(jìn)行反應(yīng)，以除掉赤泥中可溶性的物質(zhì)，使以SiO2為主的不可溶物進(jìn)一步富集； 對(duì)反應(yīng)后的釜中液進(jìn)行固液分離，得到一次液和一次渣；三)將步驟二)中得到的一次渣用水進(jìn)行洗滌，將干凈的一次渣和NaOH按重量比1:0.3 0.5進(jìn)行混合，用NaOH堿解一次渣，堿解的條件為:溫度95 105°C，時(shí)間100 130min ； 對(duì)堿解后的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到二次液和二次渣； 四)將步驟三)中得到的二次液加入到濃度為4 5mol/l的乙醇溶液中，然后加入濃度為19% 22%的鹽酸進(jìn)行鹽析，得到絮狀物質(zhì)和三次液； 五)將步驟四)中得到的絮狀物質(zhì)從三次液中分離出來(lái)，并用水進(jìn)行洗滌，然后將干凈的絮狀物質(zhì)壓濾成固體，放到干燥箱中，在100 110°C下進(jìn)行干燥，恒重后，即可得到白炭黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用赤泥制備白炭黑的方法，其特征在于，所述步驟一)的反應(yīng)條件為:溫度90 97°C，時(shí)間70 lOOmin。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用赤泥制備白炭黑的方法，首先利用鹽酸和赤泥中的氧化鋁和氧化鐵等相關(guān)成分進(jìn)行反應(yīng)，除掉赤泥中可溶性的物質(zhì)，使以SiO2為主的不可溶物進(jìn)一步富集；然后在堿解的條件下，使SiO2生成一種中間產(chǎn)物，最后在一定介質(zhì)中，鹽析可得高純度的白炭黑。本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢渣—赤泥中有用的元素，變廢為寶，制取了白炭黑產(chǎn)品，有效地減少了赤泥的排放量；而且由于排出的固體渣以固態(tài)形式存在，使堆放形式可以單一化，減少了基建投資成本；同時(shí)本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01B33/12GK103086384SQ201310050948
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者張珂, 胡芝娟 申請(qǐng)人:天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司, 天津中材工程研究中心有限公司