[发明专利]一种赤泥的资源化利用方法

说明书

一种赤泥的资源化利用方法，包括以下步骤：（1）浆料还原性转化：将赤泥、还原转化剂、石灰与水制成浆料，于温度60℃～350℃、压力0.1013MPa～4.5MPa条件下进行还原性热化学苛化还原反应，置换出赤泥中硅铝酸盐等矿物中结合的碱形成强碱性浆料，并于强碱性浆料中将赤泥中的氧化铁矿物还原转化为四氧化三铁、和/或将赤泥中所含的铁与铬、钛、钒、镓、钪等同步还原融进铁氧体晶格中形成铬钛钒镓钪等元素的同晶铁氧磁体；（2）磁选提铁；（3）分离提碱；（4）硅铝酸盐矿物利用。本发明具有低能耗、经济、无二次污染、能有效回收利用赤泥中三大主要成分等优点。

技术领域

本发明涉及环保利废技术领域，具体涉及一种赤泥的资源化利用方法。

背景技术

当前，我国已是世界氧化铝生产大国，2015年我国氧化铝产能已占全球总产能的51.98%达7160.27万吨，我国氧化铝产量已占全球氧化铝总产量的51.18%达5898.90万吨，加上2017年将新投产产能600万吨，总产能有望达到8000万吨，2017年产量有望达到6560万吨。目前工业氧化铝生产方法几乎全部为碱法，主要有拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法工艺，是用碱（NaOH或NaCO₃)处理铝土矿，使铝土矿中的氧化铝溶出转为铝酸钠溶液，铝土矿原料中的铁、硅、钙、镁、钛、钪、镓、铬、钒、锶、氟等杂质进入不溶物残渣中，分离排出的残渣（废弃物）因含大量的氧化铁呈红色故称之为赤泥。一般每生产一吨氧化铝约排出1.0～1.3t赤泥，部分甚至达到2～3t。不同的工艺方法、不同成分的铝土矿及生产过程中添加剂的物质成分不同，排出的赤泥成分差异较大，一般来说，烧结法赤泥的主要化学成分为CaO和SiO₂，次要化学成分为Al₂O₃和Fe₂O₃，碱含量较低，氧化钙含量三者之中最高，混联法和烧结法所排赤泥的成分大致相同，氧化铁及氧化铝的含量均较低，混联法碱含量达十几为最高，如山西、山东、贵州及中州、郑州采用烧结法和∕或混联法的铝厂赤泥的化学成分一般波动在Fe₂O₃ 5～9.5%、Al₂O₃ 6.4～9.5%、SiO₂ 20～26%、CaO 36～47%、TiO₂ 2.5～7.5%、K₂O0.2～0.8%、Na₂O 3～12%、MgO 1.5～2.5%、Loss 8～16.5%，平均为Fe₂O₃ 8.0%、Al₂O₃ 8.1%、SiO₂ 20.4%、CaO 45%、TiO₂ 5.%、K₂O 0.4%、Na₂O 4.8%、MgO2.1%、Loss 8.3%；拜耳法赤泥氧化铁及氧化铝含量高，氧化铁可达总量的28%～34%，氧化铝为总量的17%左右，碱含量较低、氧化钙含量低，如平果铝厂的拜耳法赤泥的化学成分一般为Fe₂O₃ 28～34%、Al₂O₃ 16～19%、SiO₂ 7～9%、CaO 18～21%、TiO₂ 6.5～7.5%、K₂O0.04～0.1%、Na₂O 2.2～8.6%、MgO 0.3～0.8%、Loss 11～14%。