[发明专利]一种从赤泥中综合回收铁和铝的方法

说明书

本发明公开一种从赤泥中综合回收铁和铝的方法，属于赤泥综合利用技术领域。将球磨后的赤泥、煤粉和焙烧助剂过标准筛后按照质量比为10:1.0～2.0:1.0~3.0混合均匀,先在温度为350~450℃条件下焙烧80~120min，然后再在温度为800～900℃条件下焙烧60min~90min得到焙烧物料和冷凝产物FeCl₃；其中焙烧添加剂为氯化钙或氯化钠与氯化铵的复合焙烧添加剂；将得到的焙烧物料按照液固比为6～12:1mL/g加入浓度为2～4mol/L硫酸溶液，在温度为75～95℃浸出60~100min，固液分离得到硫酸铝溶液和尾渣。本发明有效分离和回收赤泥中的铁和铝，减轻了赤泥的危害，实现赤泥的高附加值利用。

技术领域

本发明涉及一种从赤泥中综合回收铁和铝的方法，属于赤泥综合利用技术领域。

背景技术

赤泥是制铝工业上生产Al₂O₃ 时产生的一种固体废弃物，每生产1吨氧化铝，平均产生 1.0~2.0吨赤泥。我国每年产生大量的赤泥，由于技术条件等限制，赤泥主要还是堆放处理，不仅占用土地、污染环境，还未能得到高效利用。赤泥主要成分为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、CaO、 Na₂O和K₂O，并含有少量的稀有、稀土元素，为了实现赤泥的综合化利用，国内外学者进行了长期深入的研究，主要是利用赤泥提取有价金属、生产建筑材料、中和处理废水和废气和做载体催化剂等。从赤泥中回收有价金属有利于赤泥的综合利用，具有良好的社会效益和经济效益。

目前从赤泥中综合利用铁铝的方法有以下几大类：（1）熔渣法：将赤泥、添加剂、煤质还原剂按一定比例混合均匀加入用熔炼设备中进行还原、熔炼或烧结，从而得到适于提取氧化铝的铝酸钙炉渣，并从中得到生铁或硅铁合金，例如中国专利CN102816880A（公开日期2012.12.12），例如中国专利CN102816880A（2008.10.01）；（2）还原焙烧法：还原烧结法是将赤泥配烧结剂和还原剂烧结成铝酸钠和磁性铁，用磁选的方法将铁和铝分离后，再将非磁性部分铝酸钠溶出提取氧化铝，例如中国专利CN103290206A（公开日期2013.09.11），或先将熟料溶出，溶出氧化铝，再从溶出渣中磁选回收铁，例如张志强. 还原烧结高铁含铝物料综合提取铝和铁[D]. 中南大学, 2009；（3）酸法：赤泥在酸中进行浸出反应，使铁和铝溶于酸中得到的铁和铝的盐溶液，利用铁和铝盐溶液在不同条件下析出结晶的能力将铁和铝过滤分离回收，例如中国专利CN102745733A（公开日期2012.10.24）；（4）选矿法：利用赤泥中矿物可选性能的差别，用选矿将其分离，得到适用于生产的精矿产品，例如中国专利CN102626670A（公开日期2012.08.08）。

目前上述几类方法都在实验室都有研究并取得不错的实验效果，但是存在各自不同的问题。如熔渣法和还原焙烧法都存在反应温度高和消耗大量还原剂问题，为了取得良好的反应效果，反应温度需要达到1000℃以上及大量炭质还原剂，另外反应产物生铁的质量很难达到炼钢所需的要求，利用前需要进行精炼处理。酸法存在酸耗和反应容器要求高等问题，由于赤泥中含有较高的碱，直接进行酸浸需要消耗较多的酸，并且浸出用的酸多是浓酸，需要反应容器具有良好的耐腐蚀性，工艺流程长且较复杂，得到的产物需要进行提纯。选矿法存在对原料要求高的问题，此法对赤泥中氧化铝的含量和存在物相有一定要求，并且氧化铝的回收率也不高，导致其很难单独应用在工业生产中，目前选矿法都是作为一种富集矿物，为后续工序提供合格原料的上游工艺存在。

综上所述，目前的几种方法都存在各自的缺点，如能耗高、流程长、工艺复杂、回收率低和生产成本高等问题；因此找到一种能耗低，成本低，综合利用率高的赤泥提铁铝的方法十分有益。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种从赤泥中综合回收铁和铝的方法，该方法具有低能耗，低成本，回收率高的效果，为赤泥的高附加值利用开辟新方法，本发明通过以下技术方案实现。