[发明专利]赤泥和钢渣的综合处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及一种赤泥和钢渣的综合处理方法。

背景技术

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的最主要的固体废渣，目前，国内赤泥每年排放量超过3000万吨，除少部分应用于水泥生产、制砖等用途外，大多湿法露天筑坝堆存，现今赤泥累积堆存已超过1亿吨。赤泥的综合利用一直是一项世界性难题，已经成为严重制约我国氧化铝工业的可持续发展的问题。近些年，氧化铝行业利润率一直下降，目前多家企业处于亏损状态，赤泥堆场的建设不仅占用大量土地，而且维护费高昂，增加了氧化铝生产成本。另外，由于赤泥本身的酸性氧化物Al₂O₃、SiO₂含量特别高，在还原过程中需要添加大量的石灰石作为碱性熔剂，而不加入石灰石时或加入量较少时，球团不能得到充分的还原，金属化率很低，不利于后续渣铁分离。当加入较多的石灰石后，石灰石中CaO在高温下则与FeO、SiO₂、Al₂O₃形成钙铁橄榄石等低熔点化合物，导致球团软熔与耐火材料粘接严重。

钢渣为炼钢生产中产生的高碱度渣，每生产1吨钢要排出约0.12吨钢渣。目前我国钢铁渣的综合利用率仅为50％，钢渣的综合利用率仅为10％，其主要原因是钢渣的处理工艺和设备落后，致使钢渣的体积稳定性不良，达不到应用领域的要求，钢渣质硬、块大、不易破碎，目前钢渣综合利用率低，利用较难。如果堆放这些废渣将造成环境污染，而且因新建或扩建渣场需要大量征地和投资，给社会和企业均带来很大负担。转炉钢渣一般含有40～60％的CaO，其中10％左右的为游离的CaO，其余为硅酸二钙、硅酸三钙，1t钢渣相当于700～750kg石灰石。钢渣中，未溶解或过饱和析出的CaO是影响钢渣稳定性的重要物相，自由氧化钙是其利用过程中的难题。因此对于游离CaO含量高的钢渣不适于做水泥建材，只能考虑其他的利用方法。另外，由于钢渣中磷含量较高，也进一步限制了它的应用。

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赤泥和钢渣的综合处理方法，该方法可以同时实现赤泥和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两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，本发明提出了一种赤泥和钢渣的综合处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥、钢渣和还原剂进行混合，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行焙烧处理；

(3)将步骤(2)所得反应产物进行分离处理，以便得到铁产品和尾渣。

由此，根据本发明实施例的赤泥和钢渣的综合处理方法可以同时实现赤泥和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两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赤泥和钢渣的综合处理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、所述钢渣和所述还原剂按照质量比为100：(10～30)：(10～30)进行混合。由此，不仅可以显著促进赤泥中氧化铁的还原，而且可以保证钢渣中的磷元素脱除完全。

在本发明的一些实施例中，所述赤泥和钢渣的综合处理方法进一步包括：(4)在将所述混合物料进行焙烧处理之前，预先对所述混合物料进行成型处理，以便得到混合球团。由此，可以进一步提高焙烧处理过程金属铁的还原效果。

在本发明的一些实施例中，所述混合物料的四元碱度为0.3～1，所述混合物料中的钠盐为0.5～5wt％。由此，可以实现焙烧过程中金属铁和磷的分离，从而提高铁产品的品位。

在本发明的一些实施例中，所述焙烧处理的温度为1050～1280℃。由此，可以减少磷进入金属铁粉中，由于磷的还原属于吸热反应，温度越高，C对磷的还原作用越显著，因此还原温度要尽量降低，同时为了将铁充分还原和聚集长大，还原温度不宜过低，以进一步提高铁产品的品位。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的赤泥和钢渣的综合处理方法的流程示意图；