[发明专利]一种赤泥提铁降铝综合利用方法

说明书

本发明公开了一种赤泥提铁降铝综合利用方法，赤泥经过强磁选处理后，实现泥砂分离得到强磁精矿和强磁尾矿；所得强磁精矿经浓缩压滤，脱水烘干堆存；采用多级动态磁化焙烧炉在弱还原气氛下对强磁精矿进行处理，包括干燥、预热、焙烧、冷却；最后在密封条件下排入水池淬冷；淬冷后的强磁精矿还原焙烧物经过擦磨后经脱磁和分选，得到弱磁铁精粉和弱磁尾砂；所得弱磁铁精粉经过浓缩压滤，添加膨润土做粘结剂造球，生球经筛分布料、脱水干燥、预热氧化、焙烧固结、冷却后制成氧化球团。本发明对赤泥经强磁选处理—磁化焙烧—弱磁选，得到高品质铁精粉以及可作为混凝土复合矿物掺合料的尾砂，实现了赤泥的资源化、减量化、无害化综合利用。

技术领域

本发明属于废物资源化处理技术领域，具体涉及一种针对赤泥的提铁降铝综合利用方法。

背景技术

现代铝冶炼三个主要生产环节；铝土矿选矿；从铝土矿提取纯氧化铝；用冰晶石—氧化铝熔盐电解法生产铝。根据铝土矿类型，氧化铝的制备主要采用拜尔法(铝硅比A/S8～10，适合低硅的三水铝石)、联合法(A/S＝5～7)、烧结法(A/S＝3.5～5)，其中拜耳法是生产氧化铝的主要方法，其产量占全球氧化铝总产量的90％以上。赤泥(红泥)，是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的含铁工业固体废物。氧化铁(Fe₂O₃)含量高，外观与赤色泥土相似。部分因含氧化铁较少而呈棕色或灰白色，拜尔法赤泥含铁较高。平均每生产1吨氧化铝，产生1.0～1.5吨赤泥。中国作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达数千万吨。赤泥pH值较高(大于12.5)，含少量的钒、镓、铬、锆、铌、钽、钍、钪等稀土元素。赤泥中各主要元素可能存在于多种矿物残留中：

Fe：赤铁矿Fe₂O₃、针铁矿α-FeO(OH)；

Al：一水硬铝石AlO(OH)、软水铝石γ-AlO(OH)和三水铝石Al(OH)₃、铁-铝氧化物等；

含钙的方解石CaCO₃、石膏CaSO₄·2H₂O等；

含钛的锐钛矿TiO₂；

方钠石Na₂O·Al₂O₃·1.68SiO₂·1.73H₂O；

钙霞石3NaAlSiO₄·NaOH；

钙水化石榴石3CaO·Al₂O₃·xSiO₂·(6-2x)H₂O；

稀土元素：主要受到所用铝土矿的影响，分散地以类质同象形式存在于各个物相中。

赤泥因含铁量不同呈现暗红色、棕色和灰白色，颗粒状，粒径为0.005～0.075mm的占90％；其孔隙比大，比表面积高达64.09～186.9m²/g，为同等粒径铁矿粉的50～100倍；密度2.7～2.89g/cm³，含水量82.3％～105.9％，饱和度91.1％～99.6％，熔点1200～1250℃，塑性指数17.0～30.0，持水量79.03％～93.23％，因粘度大，脱水困难。

2016年全球赤泥堆存量高达35亿吨，年排放量约1.8亿吨。2017年我国氧化铝产量超过了6500万t，产生赤泥10007万吨，同比增长19％，累计堆存量将达5亿吨，综合利用率仅为4％，远低于世界平均水平(15％)。山东、山西、河南、广西四省份占88％，山东、广西赤泥综合利用水平较高。常用的赤泥处置技术：酸中和，海水中和，生物降解，二氧化碳气体中和，烧结法等。赤泥现有的堆存及处置方式并非一劳永逸，开发出一种处理量大，无污无害化的技术是解决赤泥污染的关键。