[发明专利]一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法

说明书

本发明公开一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法，属于冶金技术和环保领域，将高硫铝土矿、拜耳法赤泥混合，混合物加入添加剂均匀混合后再进行密封处理焙烧，自然冷却，研磨破碎；将物料加入稀碱溶液搅拌溶出，过滤后得到溶出液和溶出渣；热水反复洗涤溶出渣，干燥研磨后进行磁选，回收铁精矿；溶出液和溶出渣的洗涤液采用常规方法回收氧化铝后液体返回作为稀碱使用；本发明可以同时处理难处理高硫铝土矿和固废拜耳法赤泥，解决目前赤泥大量堆存、土地污染等问题，使赤泥得到减量化、无害化及资源化利用，提高了高硫铝土矿高效回收利用率，实现有害材料的高附加值利用率。

技术领域

本发明涉及一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法，涉及高硫铝土矿脱硫及资源回收领域和赤泥的有效资源化利用，属于冶金技术和环保领域。

背景技术

目前，面对铝土矿资源储存量日益枯竭的情况下，对高硫铝土矿资源的开发利用在铝工业的发展有重要意义。氧化铝的生产主要是以拜耳法溶出工艺，其中铝土矿中的硫含量在拜耳法溶出生产氧化铝的过程中形成各种硫酸盐，影响氧化铝的回收和产品质量，同时给生产设备和操作安全带来许多危险，铝土矿中硫含量在低于0.3%时可以进入拜耳法生产氧化铝的流程。

拜耳法赤泥是铝土矿通过拜耳法生产氧化铝过程中的固体废渣，每生产1t氧化铝将产生1.0~1.8t赤泥，截至2017年，全球累计排放赤泥40亿吨左右，并以1.2亿吨的年排放量增加，中国赤泥堆存已超过4.0亿吨，因赤泥成分复杂和物质碱度高等性质，导致我国赤泥综合利用率仅为4%，目前赤泥主要以堆存为主，其余的赤泥用于有价金属回收、建筑材料、催化剂等方面综合利用。

目前，利用高硫铝土矿中硫脱除的技术很多，例如生物脱硫、焙烧脱硫、浮选脱硫、种分脱硫、湿法氧化脱硫、电解脱硫及添加剂脱硫等，这些脱硫方法各有优缺点，直到现在也没有找到一种有利于工业化应用的方法。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法。本发明通过以下技术方案实现。

一种高硫铝土矿和拜耳法赤泥综合利用的方法，体步骤如下：

（1）将高硫铝土矿、拜耳法赤泥混合，混合物加入添加剂均匀混合后再进行密封处理，在温度500-1200℃下焙烧0.5-3h，自然冷却，研磨破碎；

（2）将步骤（1）的破碎物料加入稀碱溶液中，在70-90℃搅拌溶出20-30min，过滤后得到溶出液和溶出渣；

（3）热水反复洗涤溶出渣，干燥研磨后进行磁选，回收铁精矿；溶出液和溶出渣的洗涤液采用常规方法回收氧化铝后液体返回步骤（2）作为稀碱使用。

步骤（1）高硫铝土矿中的硫的质量百分比含量高于0.3%，拜耳法赤泥中的铁的质量百分比含量高于2.0%。

步骤（1）高硫铝土矿中的硫与赤泥中的铁的摩尔比为1:1-20。

步骤（1）添加剂为碳酸钠和氢氧化钙，碳酸钠与原料混合物中氧化铝摩尔比为1-2:1，氢氧化钙是混合物中二氧化硅和硫的物质的量的2-4倍。

步骤（2）稀碱溶液中NaOH的浓度为10-30g/L、Na₂CO₃的浓度为4-8g/L，即为NaOH和Na₂CO₃的混合溶液。

步骤（2）搅拌转速为10-30r/min。

步骤（3）热水反复洗涤的热水温度为70℃-95℃，洗涤的次数为5-8次，每次加入的热水量与溶出渣的液固比mL:g为20-50：10。

步骤（3）磁选浆液按照液固比mL:g为100:10的比例加水配置，磁选强度为80KA/m。

步骤（3）磁选回收铁精矿之后的磁选渣作为建筑材料回收。