[发明专利]一种赤泥的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属的生产，也涉及冶金废料的处理，进一步来说，涉及从氧化铝生产的废料赤泥提取金属、实现综合利用的方法。

背景技术

赤泥的综合利用，国内外做过相当多的研究，并且已取得一些成就。但目前多数方法均针对赤泥进行单项研究，如中国专利申请件200710116152.8号“从赤泥中提取金属钪、钛的方法”采用的赤泥酸解法提钪和钛，即是以氧化铝厂工艺产生的赤泥为原料，首先用浓度为2％～6％的盐酸将赤泥中的钠、钙浸出，使赤泥中钪和钛的含量提高，然后用浓度为16％～22％的盐酸对一次酸浸后的赤泥进行二次酸浸，浸出液通过萃取、反萃、除杂、焙烧等工序获取氧化钪产品；最后用浓度为80％～90％的硫酸对二次酸浸后的赤泥进行三次酸浸，浸出液加铁粉还原后降温，使铁以FeSO₄·7H₂O的形态结晶析出，除铁后的含钛酸浸液加碱后加热水解，水解物焙烧后得氧化钛产品。另外还有赤泥酸解法提混合稀土、赤泥直接渗混添加制水泥等。目前大多数研究成果只停留在实验室阶段，所遇到的最大难题是大量二次残渣处置利用问题，因此离工业化大量利用赤泥的目标仍有相当距离。迄今为止，尚无一种方法能集成多项技术将赤泥中多数有价金属综合回收，并能使大量二次残渣有效利用的工艺报导，更无相关的专利申请。

发明内容

本发明的目的就是提供一种赤泥的综合利用方法，既要回收赤泥中的有价金属，又要使经过处理后赤泥的二次残渣能完全被利用。

为达到上述发明目的，发明人经过试验研究，探索出以下的工艺路线：

第一步  氯化焙烧

将赤泥与煤炭、氯化剂混合后投入转窑焙烧，过程中将发生以下反应：

Fe₃O₄+CO→3FeO+CO₂

Sc₂O₃+3C+3Cl₂→2ScCl₃+3CO

Ga₂O₃+3C+3Cl₂→2GaCl₃+3CO

TiO₂+2C+2Cl₂→TiCl₄+2CO

焙烧过程中烟尘在除尘器中收集，尾气经喷淋塔用水循环洗涤将其中GaCl₃、TiCl₄、部分ScCl₃收于洗涤液中，窑尾排出烧渣经水淬后捞出；

第二步  烧渣处置

烧渣经水磨后磁选分离出含铁磁性渣回收铁，非磁性渣经漂洗后可用作建材原料；水磨液及洗水经循环使用富集混合稀土后加入固体纯碱或草酸晶体，沉淀出稀土金属，压滤分离，烘干：

2RECl₃+3Na₂CO₃→RE₂(CO₃)₃+6NaCl，

2RECl₃+3H₂C₂O₄→RE₂(C₂O₄)₃+3HCl；

第三步干尘及循环液处置

焙烧收尘干粉收集后，与尾气循环洗涤水在混合槽内搅拌浸取可溶性ScCl₃及GaCl₃，压滤后，渣送去与非磁性渣场作建材原料；滤出液中加入草酸晶体沉淀钪：

ScCl₃+3H₂C₂O₄→Sc₂(C₂O₄)₃+3HCl；

压滤分离出钪沉定物，滤液加氨水沉淀出镓和Ti(OH)₄，经压滤，得镓钛渣：

TiCl₄+4NH₄OH→Ti(OH)₄+4NH₄Cl

GaCl₃+3NH₄OH→Ga(OH)₃+3NH₄Cl；

镓钛渣用酸溶解后再用P204萃取剂萃取镓；