[发明专利]一种拜耳法赤泥粉末回收铝、铁、钪的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种拜耳法赤泥粉末回收铝、铁、钪的工艺。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程的废弃物，目前全世界每年约产赤泥1亿 吨，我国每年的赤泥产量在5000万吨以上。根据氧化铝生产工艺的不 同，赤泥分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥、联合法赤泥。赤泥成分复杂， 呈碱性，易碱化土地，污染土壤、空气和地下水，严重危害自然环境， 影响人们健康。同时，赤泥一般均含有稀有金属、稀土金属、铝、铁 等有价组分，我国赤泥中钪含量一般在40-150g/t(按氧化钪计)，某 些赤泥的钪含量已经达到一般工业品位，是一种重要的二次资源。因 此，综合利用、回收赤泥中的钪资源具有重要的经济价值和社会意义。

钪是21世纪的战略金属。全球钪资源储量约为2000kt，其中 90％-95％赋存于铝土矿、磷块岩及铁钛矿石中、少部分在铀、钍、钨、 稀土矿石中。钪属于稀土元素，是典型的分散元素，无独立矿床。 国内外提取钪的主要原料集中于生产钛白粉的硫酸废液与钛生产过 程中的氯化烟尘，其次是生产氧化铝所产生的含钪赤泥、冶炼锰铁时 所产生的含钪的炉渣、黑钨精矿碱分解的浸出渣、钛选矿过程中的含 钪尾砂等。

钪及其化合物具有多种优异性能，广泛应用在国防、冶金、化工、 航天、玻璃、核技术、激光、电子以及医疗科学领域。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种拜耳法赤泥粉末回收 铝、铁、钪的工艺。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供了一种拜耳法赤泥粉末回收铝、铁、钪的工艺，具体 步骤为：

1)对拜耳法赤泥粉末的成分进行分析，测量出拜耳法赤泥粉末 中的三氧化二铝、氧化铁、二氧化硅的含量；

2)将拜耳法赤泥粉末与碳酸钠、石灰和碳粉混合后进行高温焙 烧得到焙烧产物A，焙烧温度为1100～1200℃；焙烧时间1～3h；

3)将焙烧产物A放入碱液中溶出15-20min，分离得到浸出液B和 浸出渣B，浸出液B用于回收铝；

4)浸出渣B通过磁选筛选出磁性矿物和非磁性矿物，磁性矿物用 于回收铁；

5)非磁性矿物在120℃下干燥4-6h后，与氯化物充分混合在 600-800℃温度下焙烧1-3h，得到焙烧产物C；

6)焙烧产物C直接用水浸出，过滤后得到浸出液D和浸出渣D； 浸出液D为含钪溶液，用于回收钪。

进一步的，拜耳法赤泥中氧化铁的含量高于20％。

进一步的，所述的步骤2)中，赤泥粉末与碳酸钠、石灰和还原 性碳粉的混合比例满足：碳酸钠配入量(摩尔比) [Na₂CO₃]/[Al₂O₃]＝1～1.1，石灰配入量(摩尔比)[CaO]/[SiO₂]＝1.8～2， 碳粉配入量(质量比)m(赤泥)/m(碳粉)＝1。

进一步的，所述的步骤3)中的碱液为显碱性的钠盐组成的溶液。

进一步的，所述的显碱性的钠盐为碳酸钠、铝酸钠中的一种或者 其组合。

进一步的，所述的显碱性的钠盐为碳酸钠、铝酸钠的组合，并且 满足：铝酸钠：氧化铝115～125g/L、氧化钠84～95g/L；碳酸钠：氧化 钠25～30g/L、α_k1.2～1.25；

进一步的，所述的步骤3)中，溶出温度85～95℃，液固比3.3～3.5。

进一步的，所述步骤4)浸出渣B通过磁选的激磁电流为2.0-2.5A

进一步的，所述的氯化物为氯化钠、氯化钙中的一种或者其组合。

进一步的，所述的氯化物为氯化钠、氯化钙的组合，并且满足： m(非磁性矿物)/m(氯化钠)＝1:0.2～0.3；m(非磁性矿物)/m(氯化 钙)＝1:0.7～0.8；并且满足：m(氯化钠)+m(氯化钙)＝m(非磁性矿物)。

进一步的，所述的步骤6)中，焙烧产物C直接用水浸出的温度在 80～100℃，液固比为5～10。