[发明专利]一种赤泥资源化利用的综合处理方法和系统

说明书

本发明提供一种赤泥资源化利用的综合处理方法和系统，属于工业废渣资源化利用技术领域。本发明通过将烘干、加温后的赤泥直接与还原性气体充分接触并反应，将赤泥中的三氧化二铁还原为四氧化三铁，磁选回收四氧化三铁，剩余干赤泥可直接加工制备水泥或者用于其他金属的进一步分选，工艺流程较为简便，具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。

技术领域

本发明属于工业废渣资源化利用技术领域，具体涉及一种赤泥资源化利用的综合处理方法和系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

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，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥，赤泥的产出量，因矿石品位、生产方法、技术水平而异。大多数生产厂每生产1t氧化铝同时产出0.8～1.5t赤泥，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，周围居民生活用水以及农作物亦受到影响，特别是2010年，发生了匈牙利赤泥溃坝污染事故之后，更是引起了全球对赤泥问题的高度关注。因此赤泥的堆存管理难度及环境风险越来越大，同时赤泥的堆放会花费大量的输送费用、堆场建设和维护费用，严重影响并制约着生态环境。

赤泥的处理与综合利用，一直是困扰世界各国氧化铝生产的难题之一。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。然而，发明人发现，由于现有处理工艺往往存在处理成本高、能耗大，流程复杂，工业应用性不强、效果不够理想等特点。从而导致许多关于赤泥的利用研究成果，无法实现产业化推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种赤泥资源化利用的综合处理方法和系统，本发明通过将烘干、加温后的赤泥直接与还原性气体充分接触并反应，将赤泥中的三氧化二铁还原为四氧化三铁，磁选回收四氧化三铁，剩余干赤泥可直接加工制备水泥或进一步分选其它金属(如铝等)，工艺流程较为简便，具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。

为了实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种赤泥资源化利用的综合处理方法，所述综合处理方法至少包括将预处理后的赤泥与还原性气体进行加热接触反应。

其中，所述预处理方法包括：将赤泥进行脱水烘干、碾碎制赤泥干粉，其中，脱水烘干具体加热温度为100-200℃；

所述还原性气体包括但不限于H₂、CO、煤气等，考虑到节约成本等问题，优选为普通煤气，由于煤气本身即含有H₂和CO，是一种较好的还原性气体，且价格较纯H₂、CO更为低廉。同时，在反应过程中，赤泥中所含有的碱性物质与煤气中的酸性气体发生中和反应，从而能够将煤气中的酸性气体(如硫化氢等)含量降低，达到对煤气脱硫降酸的效果。

在本发明的一个具体实施方式中，所述煤气是由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体。所述煤气中各成分含量包括：氢气0-40％，CO为1-50％，其余为氮气或二氧化碳气体，另外，不可避免的含有H₂S等酸性气体。在本发明中，优选使用未经脱除酸性气体(如硫化氢等)的煤气或热煤气。

其中，所述还原性气体需要进行在反应前进行加热处理，从而形成高温还原性气体，加热装置可控制加热温度为350-675℃；所述高温还原性气体优选为高温煤气。