[发明专利]一种利用含铬铝泥和赤泥生产铬铁合金和氧化铝的方法

说明书

本发明提供了一种利用含铬铝泥和赤泥生产铬铁合金和氧化铝的方法，属于固体废弃物资源化利用技术领域。本发明以含铬铝泥和赤泥为原料，利用还原剂将含铬铝泥中的铬氧化物，以及赤泥中的铁氧化物进行还原；由于铬的亲铁性，会形成铬铁合金；铝仍以氧化物的形式留在富铝渣中；经过粉碎、两段磨矿和磁选工艺，将铬铁合金与富铝渣分离；然后将富铝渣依次经碱性浸出、碳酸化分解和煅烧，得到氧化铝。从实施例可以看出，本发明获得的铬铁合金铁品位为90.53～92.2％，铬品位为18.11～20.31％；得到的氧化铝中氧化铝含量为98.7～99.01％，符合国家炼铝用氧化铝一级标准。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，尤其涉及一种利用含铬铝泥和赤泥生产铬铁合金和氧化铝的方法。

背景技术

铬盐是一种重要的无机化工产品，在我国无机化工行业中具有重要地位和作用，在国民经济中占有不可或缺的角色。铬盐目前已广泛应用于制革、冶金、电镀、催化剂、玻璃、木材防腐、陶瓷、金属抛光等行业。铬盐的产品品种主要为重铬酸钠与铬酸酐，此外还有氧化铬绿、重铬酸钾、含铬颜料等产品。其中，铬酸酐是由重铬酸钠溶液或者重铬酸钾溶液与浓硫酸制备得到的。因此，制备重铬酸钠是铬盐行业生产中一个重要的环节，含铬铝泥是铬盐生产的主要固体废弃物。

重铬酸钠的工业生产方法主要有无钙焙烧法和有钙焙烧法。我国的铬盐行业每年的总产能在40万吨左右，大约占到世界铬盐行业总产能的37.3％，但是目前只有不到14％的产能采用的是清洁生产的工艺，还有部分小规模有钙焙烧的生产线没有按照要求淘汰掉，造成每年产生大量的含铬铝泥。此外，过去生产中产生的大量含铬铝泥以及铬渣没有有效地处理和回收，造成严重的环境污染。与有钙焙烧法造成严重的环境污染相比，无钙焙烧法做为新型的清洁生产工艺，已经日益成熟，会做为铬盐行业的重要工艺发展起来。不过，无钙焙烧法也存在一定的弊端，由于无钙焙烧过程中硅化合物会与碳酸钠进行反应形成较多的硅酸钠和偏铝酸钠，它们在浸出的过程中会进入到碱性溶液中去，造成产生的含铬铝泥是有钙焙烧的5～10倍。因此，每年排放大量的含铬铝泥，再加上仍有大量的历史遗留含铬铝泥未得到处理，环境污染依然严重。大量的含铬铝泥废弃物长期非法生产、违规运输和直接堆存，已经造成了非常严重的地表水、地下水以及土壤污染。因此，对含铬铝泥进行综合回收利用具有重要现实意义。

赤泥是氧化铝生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产lt氧化铝要排放1.0～1.8t的赤泥。由于近年来铝土矿的品位降低，导致赤泥的产生量逐年增加，目前我国赤泥的累计堆存量已达3亿多吨。除少部分应用于水泥生产、制砖等领域外，大多是露天筑坝堆存。目前，人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害，例如赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的有害物质向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。随着赤泥产出量的日益增加和人们对环境保护意识的不断提高，最大限度地限制赤泥的危害，多渠道地利用和改善赤泥，已迫在眉睫。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用含铬铝泥和赤泥生产铬铁合金和氧化铝的方法。本发明使用固体废弃物含铬铝泥和赤泥作为原料制备铬铁合金和氧化铝，实现了含铬铝泥和赤泥的高效回收利用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用含铬铝泥和赤泥生产铬铁合金和氧化铝的方法，包括以下步骤：

(1)将含铬铝泥、赤泥和还原剂混合后进行还原焙烧，得到焙烧产物；

(2)所述步骤(1)得到的焙烧产物经破碎、两段磨矿和磁选，得到铬铁合金和富铝渣；

(3)将所述步骤(2)得到的富铝渣依次经碱性浸出、碳酸化分解和煅烧，得到氧化铝；