[发明专利]一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法

权利要求书

1.一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)将赤泥在95～135℃烘干36～60h后的固体残留物在球磨机中粉磨，粉磨细度大于200目；

(2)将磨细后的赤泥经过强磁选机初选得到低品位的赤泥铁精粉，该磁选机的磁场强度为6000～14000Gs，磁选时间为3～5min，此时赤泥铁精粉的品位大于50％；

(3)将低品位的赤泥铁精粉置于转动管式炉中，在1000-1100℃条件下保温1-3h，并且以2000-3000mL/min的流速向炉中通入氢气，经冷却、破碎、干燥得到高品位的铁精粉；

(4)将步骤(3)中的赤泥铁精粉经弱磁选机进行磁选，该磁选机的磁场强度为800～1200Gs，磁选时间为3～5min，此时赤泥铁精粉的品位大于65％；

(5)按照质量比含量赤泥铁精粉:碳基化合物:催化剂＝(50～80):(50～80):(10～20)准确称量好高品位赤泥铁精粉、碳基化合物、催化剂，并将称量好的各种物料加入到搅拌机中，以150～250r/min的速度搅拌5～15min；

(6)向搅拌机中加入原料总质量5～8％的水，以150～200r/min的速度搅拌5～8min，得到半成品；将搅拌均匀的半成品原料通过圆盘造粒机或挤压成型压制成球粒，粒径控制在0.5～1.25mm；对得到的球粒进行干燥，采用自然干燥或加热干燥，且经干燥后水分不大于2％；

(7)将干燥后的球粒放入坩埚，然后置于马弗炉中，在1350-1450℃保温30-70min，使赤泥中的含铁化合物还原为单质铁；

(8)待还原后的球粒冷却再进行破碎、筛分，经弱磁机磁选，该磁选机的磁场强度为1200～1600GS，磁选时间为3～5min，得到高纯还原铁粉；

(9)粉磨包装，对所得还原铁粉经球磨机粉磨，再进行包装，得成品高纯还原铁粉。

2.如权利要求1所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，步骤(3)中，按照质量比含量赤泥铁精粉:碳基化合物:催化剂＝(50～60):(50～60):(10～15)。

3.如权利要求1所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，步骤(3)中，按照质量比含量赤泥铁精粉:碳基化合物:催化剂＝(70～80):(70～80):(15～20)。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，所述赤泥为制铝工业提取氧化铝时排出的碱性固体废弃物，它的主要化学成分为:TFe:30.01～41.32％、Fe₂O₃:20.02～31.50％、Al₂O₃:21.60～30.52％、SiO₂:15.29～18.36％、CaO:13.38～18.54％、Na₂O:10.58～15.33％、TiO₂:5.43～8.03％，平均粒度≥0.075mm。

5.如权利要求1-3任一项所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，所述赤泥铁精粉是赤泥经过弱磁选所得到的铁精粉，此时赤泥铁精粉的品位大于50％，它的化学成分为：TFe：50.11～65.28％、Fe₂O₃：88.23～93.19％、SiO₂：3.01～7.28％、CaO：1.43～5.66％，平均粒度≥0.075mm。

6.如权利要求1-3任一项所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，所述碳基化合物是由肥煤、洗精煤、焦煤中一种或几种组合经过筛选、晾晒、打磨加工制成的一种煤制品，其中含固定碳80％，水分1.48％，灰分8.02％，挥发分11.5％，平均粒度≥0.075mm。

7.如权利要求1-3任一项所述的一种利用赤泥直接还原回收铁粉的方法，其特征在于，所述催化剂为K₂CO₃、Na₂CO₃、KHCO₃、NaHCO₃中的一种或几种组合，催化还原反应向右进行。