[发明专利]一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺

说明书

本发明公开了一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，包括如下步骤：1）将磷石膏、高铁赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏和高铁赤泥的重量比为1:0.5‑1，添加剂添加比例按生料中所含Na₂O和A1₂O₃+Fe₂O₃总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的15‑25%；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；2）将步骤1）制得的熟料研磨后溶出，并进行固液分离即可。本发明开拓了磷石膏和高铁赤泥的新应用，具有处理工艺简单，成本低，附加值高，且有价物质回收率高，回收的铝成分纯度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙(CaSO₄)，其含量一般可达到70～90％左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。

高铁赤泥是赤泥种类中的一种，其因为铁含量非常高而得名，其铁含量可以达到30％左右，如广西和云南地区的赤泥，均是铁含量非常高的高铁赤泥。同时，赤泥中普遍存在大量的硅和铝。

尽管磷石膏和高铁赤泥中含有大量的有价物质，如硫、铁、铝、硅等；但是，我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。而每生产1吨氧化铝，大约产生高铁赤泥1.0-2.0吨。我国高铁赤泥的年产生量为数千万吨，累计堆存量高达数亿吨。

但是，由于磷石膏和高铁赤泥产量巨大，同时，现目前针对磷石膏和高铁赤泥的应用较少，主要用于生产建筑水泥和直接铺路等，而通过磷石膏或高铁赤泥提取回收有价物质的工艺复杂，成本高。导致了现目前磷石膏和高铁赤泥的消耗量少，磷石膏和高铁赤泥的应用附加值低的缺陷。而将磷石膏和高铁赤泥进行综合利用，提取回收有价物质的研究未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺。本发明开拓了磷石膏和高铁赤泥的新应用，具有处理工艺简单，成本低，附加值高，且有价物质回收率高，回收的铝成分纯度高的特点。

本发明的技术方案

一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，包括如下步骤：

1)将磷石膏、高铁赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏和高铁赤泥的重量比为1:0.5-1，添加剂添加比例按生料中所含Na₂O和A1₂O₃+Fe₂O₃总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的15-25％；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；

2)将步骤1)制得的熟料研磨后溶出，并进行固液分离即可。

前述的高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，步骤1)中，所述的高铁赤泥为拜耳法高铁赤泥，其中Fe₂O₃的含量高于20％；所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。

前述的高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，步骤1)中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。

前述的高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，步骤1)中，所述生料是在温度1000-1200℃下焙烧时间1-3小时。

前述的高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，步骤2)中，所述研磨为水磨，溶出时用水溶出。

前述的高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺，步骤2)中，所述溶出时的液固体积比为3-6:1。