[发明专利]一种赤泥熔融冶炼回收铁钒钠的方法

说明书

一种赤泥熔融冶炼回收铁钒钠的方法，包括如下步骤：(1)赤泥干燥至含水率≤10％；(2)然后按干基赤泥：石灰：含碳还原剂＝100：0～50：10～70的比例配料，分别或混匀后压球，得到直径为8～35mm的生球；(3)将生球烘干至含水率≤1％；(4)再将干球加入矿热炉中进行直接熔炼，铁渣分离得到含钒生铁和及无害化炉渣；炉气经收尘回收钠后，送至热风炉燃烧作为干燥的热源。赤泥中铁回收率≥94％，钒回收率≥90％，钠回收率≥60％。采用本发明具有工艺流程简单、设备可靠、能够实现大规模生产、成本低、效率高和环保好的显著优点。

技术领域

本发明涉及火法冶金的技术领域，具体是一种赤泥熔融冶炼回收铁钒钠的方法，适用于氧化铝厂赤泥熔融冶炼生产含钒生铁，并将赤泥脱钠得到无害化炉渣。

背景技术

赤泥作为氧化铝生产的固体废弃物，每生产1吨氧化铝产生1～1.5吨赤泥，属于大宗固体废弃物。目前国内企业采用物理磁选铁方法处理，减排量10～20％，剩余赤泥堆存，仍占用大量土地资源，且赤泥中碱的污染仍然存在，并未根本解决赤泥的危害，已经对人类的生产、生活造成诸多方面的直接和间接的影响，至今国内外尚未有工业规模化全部资源化回收利用的实例。所以最大限度的减少赤泥产量和危害，实现多渠道、大规模的资源化利用已迫在眉睫。

赤泥中含有大量的铁、铝、钒、钛等有价元素，有的高铁赤泥中Fe₂O₃含量高达60wt％以上，有很大的利用价值。但是赤泥粒度较细，铁、铝氧化物嵌布关系复杂，很难得到有效利用。

由于赤泥中含有丰富的铁资源，实现对含铁赤泥资源的综合回收利用，对缓解我国铁矿石资源紧缺现状，具有重要的现实意义。

现阶段，实现赤泥渣铁分离并综合利用所采取的主要处理工艺措施有：

(1)烧结/球团氧化焙烧工艺：如中国专利CN201210294361.2公布了一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，采取赤泥制备小球团复合烧结矿或球团矿，与焦炭在不低于400℃温度下装入高炉中，实现赤泥炼铁并在分离炉渣后浸出氧化铝。

(2)煤基隧道窑直接还原工艺：如中国专利CN201210022603.2公布了一种赤泥制作还原铁的工艺方法，将赤泥和促进剂混合、压坯，并同还原剂一起装入还原罐中，在温度为1100～1300℃的高温隧道窑内焙烧20～50h进行直接还原，产品为Fe含量为73wt％海绵铁。

(3)煤基回转窑直接还原工艺：如中国专利CN201310237115.8公布了一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，将赤泥进行高压辊磨处理后，添加复合添加剂进行造球、并干燥，在温度为1000～1200℃的煤基回转窑内焙烧60～180min进行直接还原，获得海绵铁；经破碎、磨矿后磁选得到直接还原铁粉，铁回收率≥85％；磁选尾矿置于碱溶液中，经浸出、过滤得到氧化铝，滤渣作为水泥生产原料。

(4)煤基转底炉直接还原工艺：如中国专利CN201010561605.X和CN201110005233.7公布了一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的工艺方法及设备和一种短流程的赤泥综合利用方法及设备，采取赤泥与煤粉、石灰和添加剂混合、造球，经预热后在温度为1300～1500℃的旋转床或转底炉中进行直接还原，经磨矿、磁选后实现渣铁分离；从赤泥中提取的铁用于电炉或转炉、铸钢等，铝硅渣用于制造高标号水泥灰耐火材料原料。

目前对赤泥实现渣铁分离并综合利用的前处理方法，大致可分为基于传统烧结/球团的氧化焙烧工艺和基于隧道窑法、回转窑法和转底炉法的传统煤基直接还原工艺，其优缺点为：

(1)基于传统烧结/球团的氧化焙烧工艺，将高铁赤泥转化氧化性烧结矿或球团矿，可实现赤泥大规模化资源回收利用，但存在赤泥原矿铁品位要求高，烧结/球团焙烧处理赤泥的生产成本高、产品质量不稳定的问题；