[发明专利]处理赤泥的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及一种处理赤泥的方法和系统。

背景技术

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8～1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30％，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4％，累积堆存量达到2亿吨，每吨每年要花堆存费约50元。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。赤泥综合利用是解决环境污染和安全隐患的治本之策，也是我国铝工业持续发展的必由之路。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理赤泥的方法和系统，该方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且所得氧化铁红产率较高，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理赤泥的方法和系统。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

(2)将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

(3)将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

(4)将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及

(5)将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

由此，根据本发明实施例的处理赤泥的方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且所得氧化铁红产率较高，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的处理赤泥的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述赤泥中氧化铁的含量为40～70wt％。由此，可以显著提高氧化铁红的产率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述生石灰中的钙与所述酸浸后液中铁含量的摩尔比为1.1～1.5:1。由此，可以进一步提高氧化铁红的产率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述煅烧处理的温度为550～800摄氏度。由此，可以保证后续处理过程中氯化铝的有效回收。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种处理赤泥的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

第一酸浸装置，所述第一酸浸装置具有赤泥入口、硫酸入口、酸浸后液出口和固体渣出口，且适于将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

混合装置，所述混合装置具有酸浸后液入口、生石灰入口和固体结晶出口，所述酸浸后液入口与所述酸浸后液出口相连，且适于将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

煅烧装置，所述煅烧装置具有固体结晶入口、固体渣入口和固体产物出口，所述固体结晶入口与所述固体结晶出口相连，所述固体渣入口与所述固体渣出口相连，且适于将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

分离装置，所述分离装置具有固体产物入口、氧化铁红出口和固体混合物出口，所述固体产物入口与所述固体产物出口相连，且适于将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及