[发明专利]获得磁铁矿的方法

说明书

背景技术

在拜尔法生产铝的过程中产生赤泥。从化学方面考虑，赤泥是主要包含铁(III) 的氧化物或氢氧化物、钛氧化物、氧化铝渣、石英砂、氧化钙和氧化钠的混合物。 由于赤泥中具有高的残留氢氧化钠碱液含量，因此其还具有强碱性，pH值在11-13 之间。赤泥的名称源自由铁(III)氧化物导致的红色。根据使用的铝土矿的质量，每 生产一吨铝，就有0.5-1.5吨的赤泥作为不可避免的副产品产生。每年以此方式产 生的赤泥的量有数百万吨，并且在大量赤泥产生的同时还存在一系列的经济和生 态问题。

迄今为止，赤泥基本上被认为是废料而被处理。其中，处理赤泥最有效的办 法是存放在密封的处理场中。由于需要庞大的存放场地面积和装置并且运输赤泥 也产生高成本，因此这种存放方式昂贵且成本高。另外，由存放导致的长期成本 难以计算，并且除了产生各种生态问题之外还会另外产生经济问题。因此，将赤 泥在经济上有利地用于相关领域受到越来越多的关注。特别地，在原料短缺日益 严峻的过程中，堆积数百万吨像赤泥这样包含多种有用产品的物质被认为是不合 理的。由于赤泥中包含30％-60％的铁(III)化合物，其中根据最初用的铝土矿的质 量，所述铁(III)化合物以赤铁矿(Fe₂O₃)和针铁矿(FeO(OH))的形式存在，因此通过 特别有利的方法可将其用于回收铁或铁矿。然而，除其他因素以外，直径非常小(根 据生产方法，其平均直径在0.1-1.0μm的范围内)的赤泥颗粒使赤泥难以处理。因 此，将铁(III)化合物从不含铁的残余矿物原料(mineral stock)中分离存在复杂的技术 问题，并且迄今为止没有令人满意的解决方法。

GB731923中公开了热反应性、良好分布的固体颗粒的热处理方法。其中，除 其他因素以外，可以将从拜尔法得到的赤泥引入到流化床反应器中，并通过由下 部引入并贯穿赤泥的气流使赤泥保持在假液体(pseudo-liquid)流化床状态。为开始 反应，将形成的气溶胶加热到预定温度，并在反应中尽量保持温度不变，以使赤 铁矿向磁铁矿转变。其中，为了将反应混合物加热到目标温度，将气流预热或在 反应室中注入并燃烧化石燃料，或将两者组合。在反应过程放热并且由于热量增 加使得温度超过预定温度的情况下，该发明使得过量的热被置于流化床反应器中 的惰性固体吸收。做为选择，将冷却水注入反应室，或混合其他冷却的惰性固体。

该方法中没有公开将赤泥中的含铁组分分离的可能性，从而所述情况被认为 是不利的。此外，由于需要用于实施该方法的流化床反应器而需要昂贵的设备， 该设备要求复杂的控制技术以保持流化床状态和精确控制流化床的温度，具有高 能量需求并消耗大量化石燃料，这也是被认为不利的。另外，针铁矿仍然存在于 赤泥中并且无法通过该方法转变成磁铁矿，因此该方法会使大量含铁的有价值产 品损失。

因此，本发明的目的是提供在技术上极为可行的方法，其能够广泛地，并且 生态上和经济上有利地回收赤泥中的含铁化合物，不但适用于处理每年新增的赤 泥，也适于处理已经堆积的赤泥。

发明内容

根据本发明，通过使用具有权利要求1的特征的赤泥获得有用产品的方法使 得所述目的得以实现。

在其他权利要求中，描述了本发明的具有针对性且重要的进步的实施方案。