[发明专利]一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于氧化铝生产赤泥处理工艺技术领域，具体涉及一种直接从一水硬铝石拜耳法氧化铝生产固体废弃物赤泥中直接回收有价金属铁的工艺方法。

背景技术

一水硬铝石拜耳法氧化铝生产中，铝土矿与石灰、循环碱液混合磨制成合格矿浆后进行溶出，在高温、高压作用下，矿石中的氧化铝进入溶液，其不溶物为赤泥。溶出后矿浆经稀释、沉降固液分离后，产生的底流赤泥浆经三次逆向洗涤、过滤回收附碱后外排。生产l吨氧化铝会产生1.1～1.5 吨赤泥，随着近年来氧化铝工业的快速发展，全球每年的氧化铝产量已近1亿吨，仅中国2011年的氧化铝产量就达3780万吨，赤泥排放量约5000万吨。目前世界上大量的赤泥是采用海洋排放与陆地堆存的方法进行处置，占用了大量土地。堆放赤泥会造成土壤的碱化，污染地下水，严重污染环境。特别是2010年，发生了匈牙利赤泥溃坝污染多瑙河事故之后，更是引起了全球对赤泥问题的高度关注。随着全球对赤泥环保问题的日益重视，对高铁赤泥进行无害化处理和资源化开发利用已越来越重要。

高铁拜耳赤泥由于赤泥中的铁含量高，要对赤泥进行综合利用，首先就是要回收赤泥中的铁。目前国内外在回收赤泥中铁的研究方面做了许多工作，主要是对赤泥直接进行磁选、浮选、重选及其联合流程提取铁精矿，虽然流程简单，但其效果均不理想，对Fe₂O₃的回收率还达不到20%，赤泥中的Fe₂O₃含量仍在32～34%，赤泥的总体减少量约10%，对赤泥堆存并没有实质性的改变，对后续的综合利用也没有得到改善。

另外从赤泥中回收铁的技术路线是磁化焙烧磁选铁，CN102626670A专利对还原方法进行了改进，通过控制还原温度和还原煤气的成份，将赤泥中的弱磁性物质尽可能转变为Fe₃O₄,然后通过磁选，实现赤泥中的铁元素的回收。但由于铁在赤泥中与其它矿物包裹或夹杂，存在铁精矿品位低（～63%），铁的回收率低（～90%）等问题，不利于尾渣的综合利用，同时由于需要通过严格控制的煤气成份需要的发生炉煤气或高炉煤气与窑尾废气混合气设备。

从赤泥中熔融炼铁的方法主要采取电炉法，该方法存在电炉炼铁热效率较低，用电量大的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与一水硬铝石拜耳法氧化铝生产工艺配套的赤泥炼铁的工艺方法，直接从拜耳法氧化铝生产的固体废弃物赤泥中直接进行高炉炼铁得到金属铁，具有工艺流程简单、操作成熟，生产容易实现的特点。

本发明采取的技术方案是:

一种从氧化铝生产废弃物赤泥中回收铁的方法，其特征在于：氧化铝生产固体废弃物赤泥经过干燥、制球、烘干，然后将干赤泥球、焦炭、石灰石、白云石按比例混合，加入高炉中进行炼铁，通过铁渣分离得到金属铁和炉渣。铁可以直接外卖，炉渣进行回收进行后续的综合利用。

将赤泥浆通过压滤机脱水后，经过自然干燥或烘干机干燥后，得到含水1%～10%的赤泥。    

将干燥后的赤泥破碎，粒度≤0.15mm，在10～70kN的压力下制成?15～50mm的球团。

球团经过干燥机干燥后，水份≤1%;干燥机的热源来自高炉煤气燃烧产生的热烟气与空气混合后成为300～400℃的热风。

将赤泥球团与石灰石、白云石、焦炭进入高炉冶炼，通过铁渣分离得到生铁和炉渣；主要工艺参数为：高炉冶炼各组分所占的重量百分比为：赤泥30～80%，焦炭20～30%，石灰石0～10%，白云石0～10%；高炉冶炼热风温度为450～1100℃，炉内熔炼温度为1500～1650℃，渣铁出炉温度高于1400℃。

本发明具体是通过以下步骤实现的：

步骤1，将赤泥浆通过压滤机脱水后，经过自然干燥或烘干机干燥后，得到含水1%～10%的赤泥，赤泥经过破碎后，粒度≤0.15mm，在10～70kN的压力下制成?15～50mm的球团。烘干机的热源高炉煤气燃烧产生的热烟气与空气混合后成为300～400℃的热风。

步骤2，球团经过干燥机干燥后，水份≤1%。干燥机热源来自高炉煤气燃烧产生的热烟气与空气混合后成为300～400℃的热风。

步骤3，将赤泥球团与石灰石、白云石、焦炭进入高炉冶炼，通过铁渣分离得到生铁和炉渣。

主要工艺参数为：高炉冶炼各组分所占的重量百分比为：赤泥30～80%，焦炭20～30%，石灰石0～10%，白云石0～10%。高炉冶炼热风温度为450～1100℃，炉内熔炼温度为1500～1650℃，渣铁出炉温度高于1400℃。