Azs固体废料中锆、硅、铝的分离工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种AZS固体废料中锆、硅、铝的分离工艺，属于耐火材料固体废料循环利用技术领域。
【背景技术】
[0002]AZS电熔锆刚玉砖是玻璃熔池的主要耐火材料，一般使用一个炉役后即被废弃，因而会造成大量AZS固体废料的堆积。目前，我国的AZS电熔锆刚玉砖年消耗量达20-30万吨，按使用时消耗掉60%计算，用后的废旧材料每年可达8-12万吨，由此造成很大的环境问题。如果对这些固体废弃物加以利用，则每年可节约10万吨左右的耐火材料原料，从而大大减少甚至消除固体废弃物的堆积。
[0003]目前，国内外AZS固体废料回收利用的主要方法，是将玻璃熔池的池壁整体切割，再次利用池壁的有效部位，将附着在池壁上的玻璃除去，用冷萃的方法使砖产生裂纹，经破碎、粉磨、筛选后得到不同粒级的骨料和细粉，用于添加回收使用，这种方法的回收利用率以及产品附加值均较低。
[0004]根据AZS固体废料来源和品位的不同，其主要成分含Al2O3为50-65%，ZrO2S20-30%，S12S 15-20%，此外，还含有微量Fe2O3和T12等。如果采用化学方法除去里面所含杂质，并将其中含量较高的锆、铝、硅提取出来，无疑将会产生较大的经济效益，因此，有必要探索一种用化学法分离AZS固体废料中锆、硅、铝的工艺。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种AZS固体废料中锆、硅、铝的分离工艺，解决了目前AZS固体废料回收利用技术中存在的回收利用率低、产品附加值低的问题。
[0006]本发明所述的AZS固体废料中锆、硅、铝的分离工艺，是将AZS固体废料先进行碱熔焙烧得到烧结料，烧结料经水浸分离出锆，得到水溶性偏硅酸盐和偏铝酸盐的浸出液，再向浸出液中加入酸液进行反应，最后得到铝盐溶液和硅胶，实现硅铝分离。
[0007]本发明主要包括以下步骤:
[0008](I)碱熔焙烧:
[0009]将AZS固体废料、碱性物料与助熔剂进行焙烧得到烧结料，AZS固体废料中的二氧化错、三氧化二铝和二氧化娃分别转化为错酸盐、偏铝酸盐和偏娃酸盐；
[0010](2)水浸分离:
[0011]向烧结料中加水，然后进行加热、搅拌，经过滤后得到锆酸盐固体以及水溶性偏硅酸盐和偏铝酸盐的浸出液，实现锆与硅、铝的分离。用水清洗锆酸盐固体三次，后两次水洗液循环用于下批次烧结料的水浸，锆酸盐经过处理用于制备相应系列产品；
[0012](3)硅铝分离:
[0013]向步骤(2)中的浸出液中加入酸液进行反应，随后加入絮凝剂继续进行反应，经过滤后实现硅铝分离，得到铝盐溶液和硅胶，硅胶用酸液进行洗涤；
[0014](4)制备氢氧化铝:
[0015]向步骤(3)中的铝盐溶液中加碱液进行中和沉淀，得到Al (0!1)3固体沉淀，经洗涤、干燥后得固体Al (OH) 3产品；
[0016]其中，优选的技术方案如下:
[0017]步骤(I)中，碱性物料为氢氧化钠，助熔剂为硼砂，AZS固体废料、碱性物料与助熔剂的重量比为1:0.85-1:0.5-0.7，碱熔焙烧温度为650-850°C，碱熔焙烧时间为1_1.5h，反应方程式如下:
[0018]Al203+2Na0H — 2NaA102+H20
[0019]Si02+2Na0H — Na2Si03+H20
[0020]Zr02+2Na0H — Na2Zr03+H20
[0021]步骤(2)中，烧结料与水的重量比为1:2-4，搅拌时间为1-1.5h，浸出温度为80-90。。。
[0022]步骤(3)中，加酸液进行反应时，反应温度为90-100 °C，反应时间为1_1.5h，控制反应终点酸度为0.5-1.0moI/L ;加入絮凝剂后在75-80 °C下反应1_1.5h，絮凝剂为PEG-4000 ;洗涤用酸液是摩尔浓度为0.5mol/L的硫酸或摩尔浓度为lmol/L的盐酸，硅胶洗涤两次后，洗涤液用于下批次硅胶洗涤或本工序反应，以H2SO4为例，反应方程式如下:
[0023]2NaA102+4H2S04— Al 2 (SO4) 3+Na2S04+4H20
[0024]Na2Si03+H2S04— H2S13 I +Na 2S04
[0025]步骤(4)中，中和终点时的溶液pH值控制在6-8，以NaOH溶液为例，反应方程式如下:
[0026]Al2 (SO4) 3+6NaOH — 2A1 (OH) 3 I +3Na 2S04
[0027]本发明的有益效果如下:
[0028]本发明通过对AZS固体废料加以利用，使锆、硅和铝资源得以回收，所得到的锆酸钠可用于制备氧氯化锆或硫酸锆，硅胶可用于制备白炭黑，铝则直接转化为氢氧化铝产品，二氧化锆、三氧化二铝以及二氧化硅的回收率均多98 %，具有回收利用率高、产品附加值高的特点，且工艺过程中产生的洗涤废水均可循环利用，实现了无废水排放，减少了环境污染。
【具体实施方式】
[0029]以下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0030]实施例1
[0031]AZS 固体废料，主要组成为:A120362.6%、Si0215.5%, Zr0220.5%0 AZS 固体废料中锆、硅、铝的分离工艺如下:
[0032](I)碱熔焙烧:
[0033]将AZS固体废料、氢氧化钠以及助熔剂硼砂，按重量比为1: 1:0.5混合均匀，在温度为850°C下焙烧90分钟，得到烧结料，AZS固体废料中的Zr02、Al2O3和S1 2分别转化为错酸钠、偏铝酸钠和偏娃酸钠；
[0034](2)水浸分离:
[0035]按固液重量比为1:3的比例，向烧结料中加水，保温在85°C下搅拌lh，使物料分散溶解完全，偏铝酸钠、偏硅酸钠溶解于溶液中，过滤得到水溶性偏硅酸钠和偏铝酸钠的浸出液和锆酸钠固体，用水清洗固体锆酸钠物料三次，后两次水洗液循环用于下批次烧结料的水浸，锆酸钠经过处理制备相应系列产品；
[0036](3)硅铝分离:
[0037]向步骤⑵中的浸出液加入浓度为25wt %的硫酸进行反应，温度控制在90°C，反应1.5h，控制反应终点溶液酸度在1.0mol/L，加入占物料总体积4%。的PEG-4000，在80°C下保温反应Ih后过滤，实现铝、硅分离，铝盐溶液进入下道工序，硅胶继续用摩尔浓度为0.5mol/L的硫酸洗涤2次，酸洗涤液用于下批次硅胶洗涤或本步骤反应；
[0038](4)氢氧化铝制备:
[0039]向步骤(3)中的铝盐溶液中滴加浓度为18wt %的NaOH溶液，得到Al (OH) 3固体沉淀，将此沉淀用水洗涤、干燥