[发明专利]一种含锰矿物强化赤泥还原回收铁的方法

说明书

本发明属于赤泥资源化利用技术领域，具体涉及一种含锰矿物强化赤泥还原回收铁的方法。该方法包括步骤：1)制备包含赤泥、含锰矿物、粘结剂和水的团块；2)干燥团块；3)将干燥团块进行高温氧化固结；4)将氧化团块用还原剂进行还原焙烧，得到金属化团块；5)将金属化团块依次进行磨矿、磁选，得到金属铁粉。本发明利用含锰矿物中的锰氧化物置换铁尖晶石和铁橄榄石中的氧化亚铁，从而使氧化亚铁进一步参与还原过程；同时锰氧化物能将赤泥中含有的铝硅固化在锰物相中，强化赤泥直接还原的效果，提高赤泥直接还原的金属化率、促进铁晶粒的长大、提高磁选指标，促进赤泥的综合利用；同时，能够有效利用高锰铁矿、电解锰阳极泥等含锰矿物。

技术领域

本发明属于赤泥资源化利用技术领域，具体涉及一种含锰矿物强化赤泥还原回收铁的方法。

背景技术

赤泥是提取氧化铝产业链中产生的废料。2019年中国氧化铝总产量为7128万吨，约占世界总产量的56.6％，产生赤泥近1亿吨。对于赤泥传统的处理方式主要是筑坝堆存，但这种方式价格昂贵，浪费了赤泥中的大量的有价金属元素，且赤泥中包含的碱和放射性元素都会对环境造成不良影响。随着我国经济的快速发展，钢铁工业持续高速增长，铁矿石需求量迅猛增加，在铁矿产资源日益减少和趋向枯竭的情况下，把高铁赤泥看作第二资源，研究赤泥的综合利用，是一项具有战略意义和现实意义的工作。

赤泥的组成和性质极其复杂，主要化学成分有Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、CaO、TiO₂等，这些物质都可以成为工业生产的原材料，其中铁含量相对较高，可以首先进行回收利用。煤基直结还原再进行磁选可以有效地从赤泥中回收铁，但是直结还原的金属化率低，回收率偏低。因此，还原焙烧的过程往往需要一定量的添加剂，添加剂主要包括有镁盐、钙盐、钠盐和复盐，起到助熔作用，同时提高碳还还原效率；但是在使用过程中添加剂用量较大，成本较高，而且会造成一定的环境污染。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种含锰矿物强化赤泥还原回收铁的方法。

本发明所提供的技术方案如下：

一种含锰矿物强化赤泥还原回收铁的方法，包括以下步骤：

1)制备包含赤泥、含锰矿物、粘结剂和水的团块；

2)将步骤1)得到的所述团块进行干燥，得到干燥团块；

3)将步骤2)得到的所述干燥团块进行高温氧化固结，得到氧化团块；

4)将步骤3)得到的所述氧化团块用还原剂进行还原焙烧，得到金属化团块；

5)将步骤4)得到的所述金属化团块依次进行磨矿、磁选，得到金属铁粉。

赤泥中的氧化铁在还原阶段生成的氧化亚铁会因为下述等反应而导致还原产率降低：

2FeO+SiO₂＝Fe₂SiO₄

FeO+Al₂O₃＝FeAl₂O₄

上述技术方案中，添加含锰矿物的成分，在还原阶段可发生包括如下的反应：

2MnO+SiO₂＝Mn₂SiO₄

MnO+Al₂O₃＝MnAl₂O₄

2MnO+Fe₂SiO₄＝Mn₂SiO₄+2FeO