[发明专利]回转窑法资源化处理赤泥的工艺及回转窑

说明书

本发明提供一种回转窑法资源化处理赤泥的工艺，将掺入含碳物料的赤泥混合物料加入到回转窑中，通过在回转窑的冶化反应将赤泥进行分离分解，提取金属及硅化物。本发明提供的回转窑法资源化处理赤泥的工艺及回转窑，使有害的赤泥固体废料，有效的转化为工业和生活资源化物质，处理工艺安全、节能，可靠，可以进入产业化大量生产，以弥补日益匮乏的资源。

技术领域

本发明属于冶金固废及再利用领域，具体涉及一种回转窑法资源化处理赤泥的工艺及回转窑。

背景技术

我国是世界上最大的铝生产国和消费国。铝的原料是铝矾土。先把铝矾土原料细磨至300目左右，然后把铝矾土细粉放入钠碱溶液中浸泡分解，提取次酸铝去生产铝，剩下来的就是高饱和度密相铁酸钠水玻璃和残余的铝酸钠溶液混合溶液，将沉积下来的氧化铁、氧化钛、硅酸钙浸泡于其中，成为赤泥。每生产一吨氢氧化铝，大约同时产生赤泥1.4-1.6吨。赤泥全部由0-10μm的细微粉组成，浸泡在活泼的铁酸钠水玻璃饱和液体中，呈泥膏状堆放保存在地面渣库。据我国工业环保部门统计，每年我国新增加数千万吨赤泥，日积月累，占据大量土壤地面，对我国水源土壤空气造成环境污染，被我国定为“固废”。下表1示出某一区域的赤泥成分。

表1中国某一区域的赤泥成分表

目前，对赤泥的处理方式主要有以下3种：

(1)掺入均化的“植被改良法”

把少量的赤泥加入大量的普通黏土，直接铺设在地面种植植物，曰“土壤植被改造”。这种对赤泥搬家的方法危险而可怕。因为，10％的赤泥需要90％的“干净的黏土”来调配，此过程并没有发生分解式的冶金物理化学反应，反而将有害的活泼的钠碱被人为的迅速均匀的掺入“90％干净的土壤”，造成10倍于原赤泥的污染扩散，出现“人造盐碱地”！

(2)掺入均化的“建筑物填充法”:

把少量的赤泥加入建筑混凝土、灰渣砖、建筑陶粒，这种方法属于“对赤泥搬家”，而并非对赤泥进行“无害化”处理。这种办法也不可取。因为，水泥内的钠指标的物质性，来源于水泥矿物的天然固有成分，有稳定的组织结构；而赤泥中的复杂的重碱溶液与硅铝共溶物的结合，是一种缺失了分子稳定性的既非硅酸凝胶也非铝酸凝胶的具有分子缺陷的不稳定的微细份的团聚对混凝土进行掺杂。赤泥加入水泥或者黏土构筑物，会先于水泥的硅凝胶对建材基质料浸润起反应，取代部分原本建筑结构的凝聚硬化模式反应。但是，赤泥的不稳定分子结构并没有在构筑物中稳定下来。重碱赤泥凝胶在水泥或黏土结合的建材基体中，会直接的、持久的进行穿行和迁移，破坏和降低建筑构件产品的稳定性，引起一系列的严重的衍生后果。

(3)赤泥物理选铁减量法：

将赤泥进行压滤除去部分液体，再进行焙砂将赤泥中部分铁元素活化分离，然后对赤泥中的铁磁物进行磁选，取出部分铁磁物。这是一种赤泥综合利用的方式，而非赤泥“无害化”或者“减量化”处理。因为，虽然提走了部分铁磁物，但是赤泥总量的有害物质并没有减少。造成了剩余赤泥的堆积密度更小，钠盐浓度更大，使干赤泥更接近可燃爆炸物的“危废”标准。

因此，赤泥的处理和利用是世界难题。

现有技术中对赤泥的处理存在以下难点：

1、需要处理的赤泥量太大。不算历年积存赤泥，每年我国铝行业新产出的赤泥就达到数千万吨，必须采用大型设备，稳定的工艺进行产业化处理才有意义。