[发明专利]一种利用高铁赤泥生产微晶石的方法及制备装置

说明书

本发明公开了一种利用高铁赤泥生产微晶石的方法及制备装置，具体包括以下步骤：将煤块通过粉碎机粉碎；进行配料过程，将高铁赤泥、煤粉、石灰以及萤石粉按照比例准备；将高铁赤泥放置在氧化还原炉中除铁，碱性物质挥发并随着煤气排出，达到除碱效果；排出铁水和炉渣；炉渣在调制炉内，调整成分，通过压延成型、退火晶化，最终切割加工成微晶石成品。本发明提供的利用高铁赤泥生产微晶石的方法及制备装置，能够利用氧化还原炉处理高铁赤泥，将高铁赤泥中的氧化铁还原成单质铁，达到除铁的目的；同时将氧化还原炉中的炉渣转移至调制炉中，通过调整添加其他的氧化物，用于生产通体微晶石产品。

技术领域

本发明涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种利用高铁赤泥生产微晶石的方法及制备装置。

背景技术

高铁赤泥是拜耳法氧化铝生产过程中产生的工业固体废弃物，主要成分是SiO2、Fe2O3、Al2O3、Na2O、CaO 等；因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为高铁赤泥。高铁赤泥的产出量因矿石品味、生产方法和技术水平的不同，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.7吨高铁赤泥。随着铝工业的发展和铝土矿石品位的降低，高铁赤泥产出量将越来越大；目前我国的高铁赤泥堆存量已累计达到8亿多吨；大量的高铁赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放。高铁赤泥为含有大量碱性物质，随着雨水的冲淋，高铁赤泥中的碱性物质和其他有害元素会被溶出，导致地表地下水污染和土地盐碱化；长期堆放，干燥后随风飘扬，还会污染大气。大量的高铁赤泥既占用大量土地，又造成环境污染和安全隐患，因此高铁赤泥的综合利用正成为日益重要的研究课题，倍受国家各级部门重视。

高铁赤泥中铁含量一般在10%～70%，拜耳法生产氧化铝排出的高铁赤泥铁含量达到30%-70%，因而这种高铁赤泥的回收利用价值极高。另外除铁除碱的后的炉渣，主要成分为氧化铝、氧化硅等，是优质的原材料，可以用来生产耐火材料、建筑材料、玻璃、岩棉、高牌号水泥等。目前的高铁赤泥处理方法中，由于工序步骤多，工艺操作复杂；需要专门的设备投入大，同时由于条件严格，能耗高、没有有效经济效益，难以实现工业生产大规模应用。

因此，本方案提出了一个全新的工艺思路，来处理高铁赤泥，以便提高其利用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高铁赤泥生产微晶石的方法及制备装置，解决了如何利用氧化还原炉处理高铁赤泥的技术问题，高铁赤泥在高温下熔化，通过高温下的氧化还原反应，将高铁赤泥中的氧化铁还原成单质铁，达到除铁的目的；同时将氧化还原炉中的炉渣转移至调制炉中，通过调整添加其他的氧化物，用于生产通体微晶石产品。

一种利用高铁赤泥生产微晶石的方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将煤块通过粉碎机粉碎；

步骤S2：进行配料过程，将高铁赤泥、煤粉、石灰以及萤石粉按照比例准备；

步骤S3：将高铁赤泥、煤粉、石灰以及萤石粉通入氧化还原炉中，同时向炉内吹入富氧空气，碱性物质挥发并随着煤气排出，达到除碱效果；

步骤S4：排出铁水和炉渣，铁水自炉底出水口间断排出，运往钢厂或者铸造生铁，炉渣自出渣口排出并转移到调制炉内，煤气排出后进行除尘和脱硝脱硫的处理；

步骤S5：将排出的炉渣放置到调制炉内，炉内温度控制在1400-1600℃；

步骤S6：使用X荧光进行渣化验，当氧化硅含量不足时，加入石英砂，当氧化钙的含量不足时，加入氧化钙，最终，经过15-40H均匀化即可；

步骤S7：通过压延成型、退火晶化处理，切割制成半成品；

步骤S8：半成品在800-1100℃经过1-3H保温，晶化制得微晶石成品。

所述步骤S2中，富氧空气的氧含量30%，温度要求1200℃，吹入的煤粉为普通煤或者有机固体垃圾，且煤粒度为D90：1-4mm；

高铁赤泥在吹入高铁前需要预热700-900℃。