[发明专利]一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，属于工业废渣资源化利用技术领域。

背景技术

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8—1.5吨。随着氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，累积的赤泥不仅占用大量土地，其中的碱性物质还将污染环境。因此，进行赤泥综合利用已成为氧化铝行业发展循环经济，建设“资源节约型”和“环境友好型”社会的必然要求。

赤泥的处理与综合利用，一直是困扰世界各国氧化铝生产的难题之一。科研人员做了很多相关研究，主要是提取其中的有价金属和利用赤泥生产建筑材料及过滤剂。对于铁回收的研究，将赤泥与煤粉混合后在回转窑进行还原焙烧，冷却后磁选得到直接还原铁粉。对于铝铁的回收研究，是将赤泥添加碳酸钠、石灰石及碳粉进行还原烧结，冷却后进行弱碱溶液溶出回收铝，铝回收率80%左右，溶出渣进行磁选可得到品位60%左右的铁精矿，铁回收率60%左右。

综上所述，现有技术一般只考虑回收赤泥中的铁，或者在考虑回收铝的同时铁回收率较低，没有一种有效的方法对赤泥中的铁、铝等元素进行综合高效回收利用。

发明目的

本发明的目的在于提供一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，采用该方法可以对赤泥中的铁、铝等有价元素进行合理回收利用。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，其步骤为：

第一步：赤泥还原

将赤泥进行高压辊磨预处理后，添加复合添加剂，然后进行造球，生球在链箅机上干燥预热后进行煤基回转窑直接还原后冷却，得到还原产品；还原过程按C/Fe质量比0.4－1.0添加还原煤；

第二步：磁选

将第一步所得还原产品破碎、磨矿后，磁选，得到直接还原铁粉及磁选尾矿；

第三步：碱浸溶出

将第二步所得磁选尾矿置于碱溶液中，溶出铝，过滤，滤液直接生产氧化铝，滤渣富含硅、钙，含少量铁，是良好的水泥生产原料，经过过滤、烘干后送水泥厂制备水泥。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，所述赤泥中铁含量≥30%。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第一步中，高压辊磨预处理工艺参数为：物料水分8－15%，辊压压力5－20N/mm；所述物料水分是指物料中水的质量百分含量。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第一步中，所述复合添加剂由下述组分按质量百分比组成：

石灰石30-50%，

硼砂10-15%，

碳酸钠30-50%，

腐殖酸钠5-10%。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第一步中，复合添加剂按赤泥质量的8-20%添加。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第一步中，回转窑直接还原工艺参数为：预热温度900-1100℃，预热时间10-30min，还原温度1000-1200℃，还原时间60-180min。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第二步中，所述破碎、磨矿是将还原产品破碎、磨矿至粒度≤200目的占还原产品总质量的90%后，进行磁选；磁选时，磁场强度为0.06-0.10T；磁选得到含铁量大于90%的直接还原铁粉，铁回收率大于等于85%。

本发明一种赤泥综合回收利用铁和铝的方法，第三步中，所述碱溶液是质量百分浓度为10－30%的氢氧化钠溶液，铝的溶出率为70-80%。

本发明的优点和积极效果

本发明由于采用上述工艺方法，在还原时添加复合添加剂，利用复合添加剂中硼砂的低熔点特性、碳酸钠和石灰石在还原过程中与铝矿物和硅矿物反应形成铝酸钠或铝酸钙、硅酸钙等，改善铝铁分离效果，提高产品铁品位和回收率，同时使磁选尾矿中铝得到富集，并易于溶出的特点。该添加剂在促进铁氧化物还原、金属铁晶粒长大，铝酸钠、铝酸钙和硅酸钙形成的同时，显著抑制铁橄榄石及铝硅酸钠的生成，有利于铝铁分离，实现赤泥中铁铝的高效分离和综合利用。

本发明通过对赤泥的综合回收利用，与现有技术相比，具有以下特点：

（1）采用复合添加剂，实现赤泥中铁铝的高效分离和综合利用。

（2）本发明利用链箅机-回转窑直接还原处理赤泥（铁品位大于30%），一步生产出用于直接还原铁粉，可用于炼钢，有效缩短钢铁生产流程，节约能源，降低消耗。