[发明专利]一种赤泥在铁水预处理中资源化利用的方法

说明书

本发明属于赤泥资源化综合利用技术领域，提供了一种赤泥在铁水预处理中资源化利用的方法，该方法把赤泥和兰炭混合均匀后造球，在850～1200℃还原焙烧制成金属化球团；金属化球团磨细后加入石灰、铝土矿、铝灰混合均匀；将混合物料在铁水预处理KR搅拌过程中喷入铁水熔池，赤泥还原后金属铁熔化进入铁水，剩余物料形成的熔渣被铁水中的碳、硅及铝灰中的金属铝深度还原，还原渣对铁水的脱硫效果显著。本发明可实现赤泥中铁的回收利用，同时利用赤泥中剩余物质进行铁水预处理脱硫，方法简单易行，赤泥处理量大，环境效益和经济效益显著。

技术领域

本发明属于赤泥资源化综合利用技术领域，特别涉及一种赤泥在铁水预处理中资源化利用的方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中产生的废渣，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.8吨的赤泥。我国是世界氧化铝生产大国，每年排放的赤泥在三千万吨以上。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输送堆场，筑坝湿法堆存，或将赤泥干燥脱水和蒸发后干法堆存。赤泥的堆存不但占用大量的土地，还易使大量废碱液渗透到附近农田，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表地下水源，裸露的赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气。此外，赤泥中的许多可利用成分不能得到合理利用，造成了资源的二次浪费。

赤泥中通常含有大量的氧化铁，如能将其回收应用于钢铁冶炼，将大大降低铁矿石消耗。申请号为2005102004559.X的中国专利公开了一种从赤泥中回收铁的方法，将赤泥与煤、海绵铁粉混合，挤压成型后与工业煤一同加进回转窑还原焙烧，冷却后磁选分离得到海绵铁粉，并将其与粘结剂和生石灰混合后制备海绵铁球块产品，产品中T.Fe≥87％。该法还原焙烧时间长(4～6小时)，且渣铁分离不彻底，产品中杂质较多。申请号为201010561605.X的中国专利公开了一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的工艺方法及设备，把赤泥、煤粉、石灰、粘结剂按比例均匀混合，并压制成球，经烘干、转底炉熔融还原、粉碎后，磁选分离出铁和铝硅渣。该法冶炼得到的球铁和块铁混合物中Fe：98～99.5％，渣铁分离彻底，产品质量高，但熔融还原温度达到1400～1550℃，能耗高。现有的赤泥中铁资源的回收利用方法多存在能耗高、渣铁分离不彻底、除铁渣的利用率低等问题。

脱硫是炼钢过程的重要任务之一。钢中硫含量高，会造成钢的“热脆”性。铁水预处理是炼钢脱硫的重要工序，通常采用KR法搅拌脱硫，是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头浸入铁水一定深度，借其旋转产生的漩涡，脱硫剂由给料器加入到铁水表面，并被旋涡卷入铁水中与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。目前常采用CaO-CaF₂系熔渣进行铁水预脱硫，其中CaF₂的主要作用为降低熔点，但该法氟污染严重。赤泥中含有Al₂O₃、Na₂O等氧化物，对熔渣熔点的降低能起到有利的影响，因此除铁后的赤泥可以在铁水预处理过程中代替CaF₂使用，实现渣的无氟化，减少了环境污染。

如果能充分而有效的利用赤泥中的铁，能在一定程度上缓解钢铁冶炼过程中铁矿石的成本压力。实现赤泥在炼钢生产中的应用，部分代替脱硫剂，更能再一定程度上降低钢铁冶炼成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种赤泥在铁水预处理中资源化利用的方法。该方法把赤泥和兰炭混合均匀并造球后进行还原焙烧；焙烧所得金属化球团磨细后加入石灰、铝土矿或铝灰混合均匀；将混合物料在铁水预处理KR搅拌过程中喷入，利用铁水的高温使混合物料中的金属铁快速熔化进入铁水，剩余氧化物形成的熔渣被铁水中的碳、硅及铝灰中的金属铝深度还原后具备较高的硫容，在搅拌桨的强力搅拌作用下，熔渣与铁水剧烈反应，铁水脱硫效果显著。

本发明的技术方案：

一种赤泥在铁水预处理中资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：

(1)准备赤泥和兰炭作为原料，赤泥中铁氧化物中的氧与兰炭中的碳的摩尔比为1：1.1～1.5，将原料加水混合均匀后造球，再烘干去除水分，获得含碳球团；