[发明专利]一种利用拜耳法赤泥砂生产铁精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产铁精矿，尤其涉及一种利用拜耳法赤泥砂生产铁精矿的方法。

背景技术

赤泥，是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名。随着铝土业的不断发展，我国的赤泥排放量每年为1500万吨以上，且随着新投产和老设备的增产改造，赤泥总量有上升的趋势。世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海，赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱液能向地下渗透，造成地下水污染。此外，堆场的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，赤泥的综合治理已成为人们所关注的焦点之一。赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.5吨～2.5吨的赤泥，每吨赤泥还附带有3m³～4m³的含碱废液。

赤泥依氧化铝生产方法的不同，可分为烧结法、拜耳法和联合法三种，由于铝土矿的含量丰度不同，国内外氧化铝生产所采取的方法也不同。除我国和前苏联外，其它各国均采用拜耳法生产，拜耳法产量约占世界总产量的90％以上。拜耳法生产采用的是，强碱NaOH溶出高铝、高铁铝土矿，产生的赤泥中氧化铝、氧化铁、碱含量高，处理的是一水软铝石型和三水铝石型铝土矿。烧结法和联合法处理的是难溶的高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭石型铝土矿，产生的赤泥中CaO含量高，碱和铁含量较低。我国主要是以一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的烧结法和联合法，烧结法赤泥和联合法赤泥的主要成分为硅酸二钙及其水合物。国外则以拜耳法为主，拜耳法赤泥的主要成分为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。

拜耳法赤泥主要含有氧化铁、铝针铁矿、石英等物质，且含量很高。现在流程底流外排赤泥砂多以含铁成分外排，铁含量偏高的以低价售出，大大降低了产品的附加值。

在赤泥的铁回收方面，平果铝业公司和广西冶金研究院联合做了以煤为还原剂，进行直接还原炼铁的试验研究，其工艺流程是和煤混合、制团、干燥、然后进行还原焙烧，最后磁选制取海绵铁。整个过程采用高温冶炼，工艺流程复杂，铁的回收率低。而赣州有色研究所等公司采用高梯度、高强度磁选机回收赤泥中的铁，投资运行费用高，同时铁的回收率低。

发明内容

本发明针对现有利用拜耳法赤泥生产铁精矿的工艺流程复杂、投资运行费用高、铁的回收率低的不足，提供一种利用拜耳法赤泥砂生产铁精矿的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用拜耳法赤泥砂生产铁精矿的方法包括以下步骤：

步骤10：将赤泥砂进行烘干、破碎和磨矿分级，使磨矿分级后赤泥砂的粒度控制在10微米～90微米；

步骤20：将磨矿分级后的赤泥砂和烧碱溶液以质量比1∶8～1∶2混合后，于110℃～180℃、0.1Mpa～0.6Mpa下进行溶出反应0.2小时～2小时，并在反应完毕后进行固液分离；

步骤30：将固液分离后得到的固体采用蒸馏水于70℃～95℃下进行洗涤，直至洗涤得到的洗涤液中Na₂O含量小于0.3％后，再进行湿法磁选，即可制得铁精矿。

本发明的有益效果是：本发明利用拜耳法赤泥砂生产铁精矿的方法中铁元素有效利用率可达到90％以上，即获得的铁精矿中铁元素的总量占母体赤泥砂中铁元素总量的比值可以达到90％以上，最后制得的铁精矿中Al₂O₃含量降低至2.0％、SiO₂含量小于2.0％；可以实现流程的连续化生产，最大限度的利用外排赤泥砂，提升产品附加值，降低生产成本，保护环境；降低了返回烧结法配料中赤泥砂的铁含量，也完成了赤泥砂中分选铁精矿的制备；生成物市场容量大，奠定了此技术的推广应用性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤10中磨矿分级后赤泥砂的粒度控制在30微米～70微米。

进一步，所述步骤20中磨矿分级后的赤泥砂和烧碱溶液的质量比1∶5～1∶3。

进一步，所述步骤20中溶出反应的温度为130℃～160℃。

进一步，所述步骤20中溶出反应的压力为0.3Mpa～0.5Mpa。

进一步，所述步骤20中溶出反应的时间为1小时～1.5小时。

进一步，所述步骤20中烧碱溶液内氧化钠的含量为130g/L～500g/L。