[发明专利]利用高铁赤泥回收铁的方法及利用高铁赤泥提取铝的方法

说明书

本发明提供一种利用高铁赤泥回收铁的方法，包括以下步骤：S1、将高铁赤泥置于密闭的还原炉内，并向还原炉内通入火炬气，进行加热还原，获得还原料。S2、对还原料研磨处理后，进行磁选，获得磁选精矿和磁选尾矿；磁选精矿为铁精矿，磁选尾矿为氧化铝富集矿。可以回收其中的铁，同时实现火炬气的利用，避免石化企业火炬气燃烧产生的大气污染。还提供一种利用高铁赤泥提取铝的方法，包括：A1、采用上述方法处理高铁赤泥，获得磁选精矿和磁选尾矿。A2、将磁选尾矿、硫酸铵和水混合均匀后，经焙烧获得焙烧熟料。A3、将焙烧熟料进行溶出，经分离后获得含铝溶液和提铝渣。实现磁选尾矿中铁、铝和硅的分离，达到综合利用高铁赤泥的目的。

技术领域

本发明属于矿物加工及冶金技术领域，尤其涉及一种利用高铁赤泥回收铁的方法及利用高铁赤泥提取铝的方法。

背景技术

赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，赤泥的产出量，因矿石品位、生产方法、技术水平而异。我国每生产1t氧化铝，伴随着就会产生1.0～1.7t的赤泥，目前累积堆存的赤泥超过四亿吨。大量的赤泥不能得到有效利用，只能依靠大面积的堆场堆放，不但占用了大量土地，同时因为赤泥的高碱性，也对环境造成了严重污染，成为一大环保隐患。

赤泥富含铁、钛、铝、钠以及稀土、镓等稀有金属元素，被誉为“多金属物料”、“人工矿”、“二次资源”等。赤泥中的铁长期被视为资源，具有回收利用潜力。统计表明，赤泥中Fe₂O₃的含量为6.8％～71.9％，Al₂O₃的含量为2.12％～33.1％，CaO的含量为0.6％～47.2％；赤泥中Fe₂O₃的平均含量为41％，不同赤泥含铁量差异较大。Fe₂O₃的含量达到30％的赤泥常被作为提取回收铁的原料，称之为高铁赤泥。国外赤泥多为高铁拜耳法赤泥，Fe₂O₃的含量一般在30％以上，如澳大利亚赤泥的含铁量高达60％。

铁在赤泥中主要赋存矿物为赤铁矿(α-Fe₂O₃)，另外还有少量的针铁矿(α-FeOOH)和磁铁矿(Fe₃O₄)。微观下，赤泥中铁的分布不同于铝、硅、钙、钠等的分布，铝、硅、钙、钠等共生关系密切，铁则主要分布在一些独立矿物相中。然而，由于赤泥颗粒粒径细小，相互之间有包覆现象，常规的物理分选很难分离出铁矿物等含铁组分。

还原焙烧是指通过添加还原剂，焙烧处理使赤泥中的赤铁矿发生还原反应，转变为磁性较强的磁铁矿或单质铁；随后容易通过一般性的磁选富集回收铁。其中还原剂的选择不仅关系到赤泥中铁的还原转化效率、反应温度和反应时间，还涉及运行成本和环境问题。目前研究的主要有煤系还原剂、气体还原剂、生物质还原剂和黄铁矿。

火炬气是石油化工行业工艺过程中产生的废气，其成分比较复杂，主要含有碳原子、氢气及碳氢化合物，属于易燃易爆有毒有害气体。炼油厂和石油化工厂为处理平时生产过程和紧急事故中排放的可燃气或可燃有毒气体，保证装置和人身安全，减少环境污染，均设有火炬系统。由于其不能直接排放而且过去的环保要求也比较低，所以传统化工行业都是将其直接燃烧排放，每年在火炬中被烧掉的烃类等可燃气体量相当可观。近十多年来，由于能源日益紧张，以及温室气体大量排放污染环境的问题，环境保护的呼声越来越高，火炬气再利用的问题越来越突出。现在我国已有不少乙烯装置和炼油厂都把火炬气加以回收利用，并取得了明显的经济效益。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种利用高铁赤泥回收铁的方法，可以回收其中的铁，同时实现火炬气的利用，避免石化企业火炬气燃烧产生的大气污染。还提供一种利用高铁赤泥提取铝的方法，实现了上述磁选尾矿中铁、铝和硅的分离，达到综合利用高铁赤泥的目的。

(二)技术方案