[发明专利]一种气基还原处理赤泥的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种气基还原处理赤泥的方法。

背景技术

赤泥是生产氧化铝过程中产生的副产品，现阶段并没有有效的方式处理赤泥，主要采用堆放方式封存。目前我国赤泥的堆放量超过了2亿吨，大量的赤泥堆放处理不仅没有使资源得到充分利用，也对生态环境产生不利影响。

受限于赤泥的化学成分，至今尚无工业应用先例，对赤泥的研究仅仅处于实验室阶段。

气基竖炉炼铁技术是一种新型的炼铁技术，具有原料适应性强、环境友好等优势。气基竖炉炼铁技术是以主要成分为H₂、CO的气体作为还原剂在低于矿物熔点下进行还原，矿物与还原气之间发生气固还原反应，将原料矿物中金属氧化物还原成单质的工艺流程。由于冶炼过程中系统温度较低，不产生渣相，故竖炉对原料要求较低，可以处理高炉无法利用的贫杂矿、难选矿或冶金废渣。

发明内容

本发明的目的是提供一种气基还原处理赤泥的方法，解决目前赤泥难以处理的问题。

本发明提供的气基还原处理赤泥的方法包括如下步骤：

准备赤泥粉；

将所述赤泥粉与CaO和水混合后制成第一球团；

将所述第一球团干燥后焙烧成氧化球团；

将所述氧化球团送入气基竖炉内还原，得到金属化球团；

将所述金属化球团冷却、破碎、润磨，然后再进行磁选，得到磁性物和磁选渣；

将所述磁性物用于炼钢。

在本发明的一个实施方案中，所述方法还包括如下步骤：

将所述磁选渣与钠盐、CaO和水混合后制成第二球团；

将所述第二球团干燥后焙烧，得到焙烧产物；

将所述焙烧产物细磨后用水浸泡及搅拌，过滤后得到水浸溶液；

往所述水浸溶液中加入强酸，过滤后得到沉淀物；

将所述沉淀物焙烧，得到氧化铝。

在本发明的一个实施方案中，所述赤泥粉与所述CaO和所述水的质量比为100:5:8-100:2:5。

在本发明的一个实施方案中，所述氧化球团在所述气基竖炉内的还原时间为4-7h，所需还原气的温度为800-1000℃。

在本发明的一个实施方案中，所述第一球团焙烧的时间为5-15min、温度为900-1200℃

在本发明的一个实施方案中，所述第一球团的直径为8-16mm。

在本发明的一个实施方案中，将所述金属化球团润磨至≤75μm后再进行磁选。

在本发明的一个实施方案中，所述第二球团焙烧的时间为15-60min、温度为1000-1200℃。

在本发明的一个实施方案中，将所述焙烧产物细磨至≤75μm后再用水浸泡并进行搅拌。

在本发明的一个实施方案中，所述焙烧产物在水中的浸泡及搅拌的时间为2-4h。

本发明采用气基竖炉还原赤泥，无需冶金焦炭，不消耗焦煤，工艺流程短，省去了焦化步骤，降低了系统的能耗，且减少了污染物的排放。

本发明解决了赤泥无法利用的问题，综合回收了赤泥中的铁资源和铝资源，效果良好，工艺简单，适宜大规模的工业化生产。

采用本发明提供的工艺，赤泥中铁和铝的回收率高达90％以上。

在回收赤泥中的铝资源时，赤泥的中钠盐得到利用，节省了钠盐的投入，减少了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种气基还原处理赤泥的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

需要说明的是，本发明涉及的所有的百分数均为质量百分数。

本发明提供的气基还原处理赤泥的方法包括以下步骤：

准备赤泥原料；

将赤泥原料进行干燥和细磨，得到赤泥粉；

将赤泥粉与CaO和水混合后制成球团(本发明将其称为“第一球团”)；

将第一球团干燥后焙烧成氧化球团；

将氧化球团送入气基竖炉内还原，得到金属化球团；

将金属化球团冷却、破碎、润磨，然后再进行磁选，得到磁性物和磁选渣；

将磁性物用于炼钢。

拜耳法产生的赤泥铁品位相比其他方法产生的赤泥铁品位要高，基本上铁品位在30％以上；此外大约存在有20％的氧化铝和15％左右的二氧化硅，因此，本发明优选使用拜耳法赤泥。