[发明专利]一种赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分协同利用的方法

说明书

本发明公开了一种赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分协同利用的方法。该方法是将包含赤泥与铁矿烧结除尘灰及固体燃料在内的原料混合造团，所得团块依次进行干燥和焙烧，从烟气中回收含有色金属组分，余下固体焙烧产物经过破碎和粉磨后，采用磁选回收含铁组分，磁选尾渣为钙硅铝体系，该方法通过高温焙烧和磁选分离过程，实现了铁矿烧结除尘灰中二噁英类污染物的降解，同时实现了赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分的资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分协同利用的方法，具体涉及一种利用赤泥与铁矿烧结除尘灰通过高温焙烧和磁选分离同时回收含有色金属组分和含铁组分以及得到高活性钙硅铝体系，实现赤泥与铁矿烧结除尘灰的协同无害化、资源化的方法，属于危险性废物协同无害化、资源化综合利用技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出所产生的残渣。据统计，每生产1吨氧化铝会产生1～1.6吨赤泥。我国是氧化铝生产大国，2020年产生赤泥8000余万吨，综合利用率不足10％。赤泥大量堆置不仅占用土地，同时其强碱性和高重金属元素含量对生态环境带来严重威胁。现阶段关于赤泥中有价金属回收多采用逐步提取的方法，流程长、处理工序复杂、能耗高。

此外，我国2020年生产粗钢10.65亿吨。烧结作为钢铁生产的首道高温工序，承担着造块和有害元素脱除的目的。烧结过程中产生的大量除尘灰富含氯、碱金属、铁、钙等组元。因其氯及碱金属含量高，难以在钢铁生产过程中直接消化回用。目前，烧结除尘灰多采用水洗预处理脱除其中的碱金属和含氯组分，之后添加到烧结配料中进行回用。水洗过程不仅消耗大量淡水资源，所得高盐废水处理难度大、产品附加值低。

发明内容

针对现有技术中对于赤泥及铁矿烧结除尘灰产生量大、有毒有害组分含量高、资源化程度低的技术问题，本发明的目的是在于提供一种赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分协同利用的方法，该方法充分利用赤泥中钛、铅、锌及镍等有色金属含量较高及铁矿烧结除尘灰富含氯的组成特点，将赤泥及铁矿烧结除尘灰通过高温焙烧，能够将赤泥中的有色金属转化成沸点较低的氯化盐组分，从而可以从烟气中回收，同时赤泥中的铁转化成磁性铁矿，可以通过磁选回收，而余下磁选固体残渣主要成分是高活性的钙硅铝体系，是优良的水泥掺和料或碱激发材料的原料，同时高温焙烧过程中实现铁矿烧结除尘灰中二噁英类污染物的降解，实现赤泥与铁矿烧结除尘灰的同步无害化和全组分资源化，对资源循环利用和生态环境保护具有重要意义。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种赤泥与铁矿烧结除尘灰全组分协同利用的方法，该方法是将包含赤泥与铁矿烧结除尘灰及固体燃料在内的原料混合造团，所得团块依次进行干燥和焙烧，从烟气中回收含有色金属组分，余下固体焙烧产物经过破碎和粉磨后，采用磁选回收含铁组分，磁选尾渣为钙硅铝体系。

本发明技术方案关键是在于利用赤泥与铁矿烧结除尘灰搭配进行协同处理，利用铁矿烧结除尘灰中氯盐成分来对赤泥中的有色金属成分进行氯化挥发，使得赤泥中的有色金属组份发生氯化反应，生成低沸点有色金属氯化物高效挥发进入烟气，在烟气净化单元实现对有色金属组分的捕集，可以获得高品位有色金属组分，同时在高温焙烧过程中通过控制焙烧条件，使得赤泥中弱磁性的Fe₂O₃还原成磁性的Fe₃O₄或金属铁，从而有利于磁选回收，此外，还利用高温过程来铁矿烧结除尘灰中二噁英的分解，而焙烧后的固相残渣主要组分为CaO-SiO₂-Al₂O₃，可用于水泥掺和料或碱激发材料原料，该方法实现了赤泥与铁矿烧结除尘灰的同步无害化和全组分资源化。

作为一个优选的方案，所述赤泥的铁品位＞10％。具体来说赤泥为拜尔法、混联法或烧结法生产氧化铝产生的赤泥中至少一种。