[发明专利]综合利用赤泥的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种综合利用赤泥的方法和系统。

背景技术

赤泥是生产氧化铝过程中排放的固体废渣，因外观显红色而得名。无论是拜耳法还是烧结法，每生产1吨氧化铝大约排放出1.0～1.8吨的赤泥。铝土矿矿石的成分和氧化铝生产方法的不同，造成赤泥的化学和矿物组成差异很大。目前，在我国生产氧化铝的方法主要有拜耳法、烧结法和混联法三种，总体上赤泥的种类分为拜耳法赤泥和烧结法赤泥两种。

大部分处于堆存状态，赤泥堆存可分为干式堆存和湿式堆存。赤泥的堆放处理不仅需要耗费大量的土地，同时堆场的建设和维护也需要花费大量的费用，堆场中大量裸露的赤泥久而久之就会形成粉尘，随风飞扬，污染大气，对人类的生活造成比较严重地影响，也对动植物的生存造成不可估量的负面影响，恶化周边的生态环境。由于赤泥具有含水高、持水性强、含碱高和粒径较小等特点，到目前为止，国内外尚没有找到一条理想的处理方式。受限于碱含量太高，现有技术脱碱成本高、单一进行碱回收经济上不合理，脱碱后生产的产品附加值低，加上政策上没有足够的支撑，因此，多年来一直没有实现技术性突破，而只有赤泥的脱碱技术取得突破，赤泥综合利用率有可能明显增长。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种综合利用赤泥的方法和系统，该方法可以实现赤泥的高效脱碱，并且可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种综合利用赤泥的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥和还原剂进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行还原焙烧处理，以便得到氧化钠以及含有金属铁的固体混合物；

(3)将所述含有金属铁的固体混合物与生石灰混合进行熔分处理，以便得到氧化钠、铁水和尾渣；

(4)将所述尾渣与生石灰和硅石进行混合进行熔炼处理，以便得到熔炼渣；以及

(5)将所述熔炼渣进行水淬处理，以便得到水淬渣。

由此，根据本发明实施例的综合利用赤泥的方法可以实现赤泥的高效脱碱，并且可以将赤泥熔分渣转化为附加值高、成分合格、可大规模用于水泥生产的水淬渣，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的综合利用赤泥的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述还原焙烧处理的温度不低于1280摄氏度。由此，可以显著提高氧化铁和氧化钠的还原效果，从而可以提高赤泥的脱碱率。

在本发明的一些实施例中，所述熔分温度不低于1500摄氏度。由此，可以进一步提高赤泥的脱碱率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述含有金属铁的固体混合物与所述生石灰按照质量比为100：(3～10)进行混合。由此，可以显著提高渣铁的分离效果和钠的挥发效果。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述尾渣、所述生石灰和所述硅石按照质量比为100：(25～30)：(30～35)进行混合。由此，可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣，从而提高赤泥的利用价值。

本发明的另一个方面，本发明提出了一种综合利用赤泥的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

混合装置，所述混合装置具有赤泥入口、还原剂入口和混合物料出口，且适于将赤泥和还原剂进行混合处理，以便得到混合物料；

还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有混合物料入口、第一氧化钠出口和固体混合物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连，且适于将所述混合物料进行还原焙烧处理，以便得到氧化钠以及含有金属铁的固体混合物；

熔分装置，所述熔分装置具有固体混合物入口、生石灰入口、第二氧化钠出口、铁水出口和尾渣出口，所述固体混合物入口与所述固体混合物出口相连，且适于将所述含有金属铁的固体混合物与生石灰混合进行熔分处理，以便得到氧化钠、铁水和尾渣；

熔炼装置，所述熔炼装置具有尾渣入口、生石灰进口、硅石入口和熔炼渣出口，所述尾渣入口与所述尾渣出口相连，且适于将所述尾渣与生石灰和硅石进行混合进行熔炼处理，以便得到熔炼渣；以及

水淬装置，所述水淬装置具有熔炼渣入口和水淬渣出口，所述熔炼渣入口与所述熔炼渣出口相连，且适于将所述熔炼渣进行水淬处理，以便得到水淬渣。