[发明专利]一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废渣资源化利用技术领域，尤其涉及一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法。

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。

赤泥的处理和综合利用，一直是困扰世界各国氧化铝生产的难题之一。现有技术中，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，如CN102838299A公开了利用电解锰渣和赤泥生产水泥、CN104028538B公开了赤泥酸化后适用于生产建筑材料、发泡剂和消防产品、CN100370040公开了从赤泥中提取钪的方法、CN104529518B公开了利用铅锌矿尾矿、赤泥和粉煤灰制备泡沫陶瓷、CN103464090B公开了赤泥经改性后吸附艳蓝染料。但是现有技术中没有关于利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法，减少高铁锰矿的用量，提升了赤泥的利用价值，增加了废料赤泥的处理量，保护环境，同时降低生产成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法，包括以下步骤：

(1)将赤泥原料依次干燥和氧化，得到氧化赤泥；

(2)将所述步骤(1)得到的氧化赤泥在煤气中进行还原焙烧，得到赤泥铁粉；

(3)将所述步骤(2)得到的赤泥铁粉与回收锰粉、氧化锰粒和焦粒混合，将得到的混合物料焙烧得到赤铁锰铝复合材料。

优选地，所述步骤(3)中混合物料包括以下质量含量的组分：赤泥铁粉35～45％、锰粉和氧化锰粒之和45～55％、焦粒5～15％。

优选地，所述步骤(3)的混合物料中还包括硅石，所述混合物料中硅石的质量含量为(0,1％]。

优选地，所述步骤(3)中焙烧包括两段焙烧，分别为第一段焙烧和第二段焙烧，所述第一段焙烧的温度为600～1000℃，所述第二段焙烧的温度为1050～1500℃。

优选地，所述步骤(2)中还原焙烧的温度为1000～1250℃，所述还原焙烧的时间为10～30min。

优选地，所述步骤(1)中干燥的温度为100～400℃，所述氧化的温度为450～950℃。

优选地，所述步骤(3)焙烧后还包括：依次将所述焙烧产物冷却和破碎。

优选地，所述冷却的温度为20～100℃，所述冷却的时间为10～20min。

优选地，所述破碎的粒度为0.1～0.5mm。

优选地，所述步骤(2)中还原焙烧后还包括：将还原焙烧的产物破碎。

本发明提供了一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法，将赤泥原料依次干燥和氧化，得到氧化赤泥，氧化赤泥在煤气中进行还原焙烧，得到赤泥铁粉，赤泥铁粉与锰粉、氧化锰粒和焦粒混合，将得到的混合物料焙烧得到锰铁复合材料。本发明提供的方法以赤泥为原料，减少了高铁锰矿的用量，提升了赤泥的利用价值，增加了废料赤泥的处理量，保护环境，同时降低生产成本；而且本发明制备得到的锰铁复合材料性能优良，比普通锰铝材料硬度更强，比普通锰铝材料的铝含量高，有害元素磷含量低。

具体实施方式

本发明提供了一种利用赤泥制备赤铁锰铝复合材料的方法，包括以下步骤：

(1)将赤泥原料依次干燥和氧化，得到氧化赤泥；

(2)将所述步骤(1)得到的氧化赤泥在煤气中进行还原焙烧，得到赤泥铁粉；

(3)将所述步骤(2)得到的赤泥铁粉与锰粉、氧化锰粒和焦粒混合，将得到的混合物料焙烧得到赤铁锰铝复合材料。

本发明将赤泥原料依次干燥和氧化，得到氧化赤泥。本发明对所述赤泥原料的来源没有任何特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铝土矿生产氧化铝过程中产生的废弃赤泥。

在本发明中，所述赤泥原料的品位优选为50.6％～70.3％，更优选为55.4～63.1％，最优选为60.2～62.7％。

在本发明中，所述赤泥原料中CaO的含量优选为2.71～3.2％，更优选为2.8～2.9％。