[发明专利]一种赤泥综合利用工艺

说明书

本发明属于冶金领域，涉及一种赤泥综合利用工艺，取赤泥、添加剂进行配料，混合均匀后压制成块，干燥团块，将干燥团块及一定比例的焦炭置于电弧炉中，进行还原熔炼，所述团块中的铁元素还原熔炼为铁水，渣铁分离后得到的铁水直接经铸成铁块，熔融炉渣通过调质调温、纤维化、集棉等一系列工艺制成矿棉，本发明方法设计合理，能够简便、高效的提取赤泥中的有价元素铁，同时，产生的炉渣用于生产矿棉，有效地利用了赤泥资源，解决了赤泥的堆存问题，此外，还原过程中产生的烟气经除尘后用于配料烘干，具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种赤泥综合利用工艺。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程产生的最大废弃物，也是氧化铝厂最大的污染源。因生产方法和铝土矿品位的不同，每生产1t氧化铝大约要产生0.5～2.0t的赤泥，以霞石为原料的烧结法厂，每生产lt氧化铝产出的赤泥量多达5.5～7.5t，每吨赤泥还附带3～4m³的含碱废液。随着铝工业的发展和铝矿石品位的降低，赤泥量将越来越大，必须对赤泥再处理加以利用，才能变废为宝减少污染。

据估算，全世界年产赤泥量约为4000万t。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输往堆场，筑坝湿法堆存，且靠自然沉降分离对溶液返回再用。如此大量的赤泥未能得到有效充分的利用，其所带来的社会和经济问题是相当复杂的：①建造赤泥堆场要占用大片土地，使基建投资增加；②赤泥中含碱和少量放射性物质，长期堆存，经晒干后造成粉尘飞扬，严重污染大气和环境；③由于风吹雨淋，致使赤泥流人江河湖泊，造成淤塞，毒化水质，直接影响农业和渔业生产。随着社会对环境保护工作的重视，迫切要求氧化铝工业实现无害排放或零排放，使赤泥资源化，并研究其中各有价组分的综合回收利用，是一项具有重要现实意义的课题。

目前国内外综合利用赤泥的方法有有价组分的综合回收，生产水泥，生产陶粒，生产建筑用砖，生产硅钙肥和塑料填充剂等方法，这些方法不同程度的存在尾渣无法处理，经济效益低等一系列问题。

发明内容

本发明目的在于：提供了一种赤泥综合利用工艺，采用该工艺能够简便、高效的提取赤泥中的有价元素铁，同时，产生的炉渣用于生产矿棉，使用该工艺能有效地利用赤泥资源，解决了赤泥的堆存问题，此外，还原过程中产生的烟气经除尘后用于配料烘干，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。

技术方案：本发明提供了一种赤泥综合利用工艺，包括以下步骤：

(1)配料-造块：取赤泥、添加剂进行配料，混合均匀后压制成块，在200℃～350℃的温度下得到干燥团块，所述干燥团块的含水量为1％～5％；

(2)电弧炉还原熔炼：将步骤(1)获得的干燥团块及还原剂置于电弧炉中，进行还原熔炼，所述团块中的铁元素还原为金属铁并熔化成铁水，渣铁分离后得到的铁水直接经铸成铁块；

(3)炉渣生产矿棉：以步骤(2)还原熔炼后得到的熔融炉渣为主要原料，通过调质调温、纤维化、集棉等一系列工艺制成矿棉。

优选的，所述步骤(2)中电弧炉中产生的烟气经除尘后用于步骤(1)中压块的烘干。

优选的，所述赤泥是氧化铝生产过程中产生的废渣，其TFe含量为20wt％～40wt％。

优选的，步骤(1)所述添加剂为石灰石和膨润土。

更优选的，石灰石的添加量为待处理的赤泥量的1wt％～10wt％，膨润土的添加量为待处理的赤泥量的1wt％～3wt％。

优选的，步骤(2)所述还原剂为焦炭，还原剂的添加量为待处理的赤泥量的15wt％～25wt％。

为了使还原熔炼反应充分进行，优选的，电弧炉内的反应温度为1450℃～1650℃，电弧炉内的还原熔炼时间为40min～90min。