一种用赤泥生产高强度高柔性耐热矿渣棉和铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种用赤泥生产高强度高柔性耐热矿渣棉和铁的方法，属于有色金属冶金行业中资源综合回收利用领域。一将赤泥脱水烘干加入还原剂调质剂混匀；二将球团加入回转窑烧结预还原；三将热球团加入电炉中熔化分离铁和熔渣，经放铁口排放铁水，放渣口排放熔渣；四收集放渣口排放的熔渣，用电炉保温后放出，制成矿渣棉；五收集排放的铁水。本发明专利技术的优点为用赤泥为原料生产矿渣棉和铁，实现二次有色冶金资源的综合利用，减少环境污染，维护生态平衡，实现可持续发展。可生产高强度高柔性耐热矿渣棉，矿渣棉和铁回收率高，经济效益显著。工艺简单，易于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属冶金行业中资源综合回收利用领域，特别是涉及到一种用赤泥生产矿渣棉和铁的方法。
技术介绍
赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时所产生的残渣，每生产1吨氧化铝就有1.0～1.3吨的赤泥产生。据估计，每年全世界铝工业产出的赤泥约6000万吨，我国以年处理600万吨铝土矿计，每年产生380～400万吨赤泥。目前，世界各国大多数氧化铝厂都是将赤泥堆积或倾入深海。赤泥的存放不仅占用大量的土地和耕地、耗费较多的堆场建设和维护费用。在土地资源日趋紧张、环境保护和可持续发展日趋重视的今天，赤泥的综合治理已成为人们所关注的焦点之一。随着铝工业化的生产，赤泥污染问题愈加的凸显。，提高赤泥综合利用率和综合利用技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，具有重要意义。赤泥的物质组成包括赤泥的化学组成和矿物组成，国内外对赤泥的物质组成进行了较多研究。化学组成取决于铝土矿的成分、氧化铝的生产方法及生产过程中加入的添加剂等，其中，国外赤泥均为拜耳法产生的赤泥，国内除平果铝厂为拜耳法赤泥外，其它均为烧结法或联合法赤泥。典型赤泥的多元素分析结果如下表1。赤泥化学成分分析结果(％)  表1矿渣棉是以矿渣为主要原料的无机纤维制品。它具有优良的绝热性能、吸声性能、防火性能，并且轻质，属于新型保温材料。设备上每采用1m3矿渣棉制品进行保温，平均可节省能量2500卡/小时，相当于每年节省3吨标准煤。矿渣棉制品有板、毡、带、缝毡、管、粒状棉、吸声板等多种制品，根据制品特点，分别应用于石油、化工、电力、冶金、建筑、交通运输等行业。国内外矿渣棉生产现状(1)国外利用炼铁热熔渣制备矿渣棉技术，日本最为先进，JFE日本株式会社利用炼铁热熔渣制备矿渣棉。国内也有厂家进行研究。(2)我国有热电厂利用旋风炉液态渣生产矿棉的试验研究。(3)国内一些红土镍矿冶炼厂利用热熔渣制备矿渣棉。如利用红土矿高炉冶炼镍铁热熔渣为原料制备矿渣棉，利用红土矿电炉冶炼镍铁热熔渣为原料制备硅酸镁纤维棉。相关专利检索如下：山东鑫海科技股份有限公司张海新、李凤龙、何中余、刘洪松专利技术的中国专利技术专利公开号“CN102627397A”名称为“利用红土镍矿冶炼镍铁剩余熔融渣生产硅酸镁纤维毯的方法”的专利公开了一种利用红土镍矿冶炼剩余熔融废渣生产硅酸镁纤维毯的工艺方法，以红土镍矿熔融废渣为基础原料，在保温炉中添加石灰石粉末、白云石粉末、滑石粉末、玄武岩粉末、高岭土粉末，保温40～50分钟后进入熔体流槽，经过四辊离心机，在纤维形成室内，由离心机连甩、高压空气喷吹制成硅酸镁纤维丝，然后经集绵机挤压成绵，成绵后经固化、冷却工序后进入对刺针刺机，针刺制成硅酸镁纤维毯，并在700℃～900℃下进行热处理，最后按照尺寸切割成型。本专利技术的硅酸镁纤维毯碱土氧化物含量高，且为可溶性纤维，产品可广泛应用于耐火、隔热、保温、隔音等领域。南昌大学丁成平、胡明玉、彭金生专利技术的中国专利技术专利公开号“CN101838104A”名称为“一种生产岩棉的方法”的专利公开了一种生产岩棉的方法，其特征是其原料组成及重量百分数为：煤矸石60～80％、矿渣15～25％、辅助材料5～15％，所述的的辅助材料为萤石、页岩、高岭土或硅藻土中的一种或两种以上；先将煤矸石及辅助材料破碎至粒径5～30mm；然后将原材料按比例计量、混合均匀，1500℃-1800℃熔炼至熔融，再甩丝。本专利技术为煤矸石的综合利用开辟了一条新途径，同时可降低生产能耗、节省资源，且产品性能优越。北京北科新锐科技发展有限责任公司吴英杰专利技术的中国专利技术专利“利用炼铁炉渣生产矿渣棉的设备和方法”的专利公开了一种利用炼铁炉渣生产生产矿渣棉的设备和方法,属于炼铁炉渣利用
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【技术保护点】
一种用赤泥生产高强度高柔性耐热矿渣棉和铁的方法，其特征在于：包括以下步骤步骤一、将生产氧化铝的工业废渣赤泥用烘干机脱水，烘干后的赤泥含水量为10％～20％，向烘干后的赤泥中加入10％～30％的还原剂无烟煤，1％～40％的调质剂石英石，其中还原剂无烟煤、调质剂石英石经球磨机磨细至粒度小于1毫米，将添加完还原剂和调质剂的赤泥在混捏机中充分混匀，用压球机压成球团。步骤二、将步骤一中制取的球团加入回转窑进行物料烧结和铁的预还原，温度控制在800度～1100度，还原时间为1h～5h；步骤三、将步骤二中经回转窑烧结后的热球团加入电炉中熔化分离铁和熔渣，熔化温度为1300度～1500度，经放铁口排放铁水，放渣口排放熔渣；步骤四、收集步骤三中放渣口排放的熔渣，将熔渣用保温电炉保温同时连续放出，制成矿渣棉；步骤五、收集步骤三中经放铁口排放的铁水，其中铁的回收率为70％～90％。

【技术特征摘要】
1.一种用赤泥生产高强度高柔性耐热矿渣棉和铁的方法，其特征在于：
包括以下步骤
步骤一、将生产氧化铝的工业废渣赤泥用烘干机脱水，烘干后的赤泥含水
量为10％～20％，向烘干后的赤泥中加入10％～30％的还原剂无烟煤，1％～40％的
调质剂石英石，其中还原剂无烟煤、调质剂石英石经球磨机磨细至粒度小于1
毫米，将添加完还原剂和调质剂的赤泥在混捏机中充分混匀，用压球机压成球
团。
步骤二、将步骤一中制取的球团加入回转窑进行物料烧结和铁的预还原，
温度控制在800度～1100度，还原时间为1h～5h；
步骤三、将步骤二中经回转窑烧结后的热球团加入电炉中熔化分离铁和熔
渣，熔化温度为1300度～1500度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠诚，赵孟珊，李景峰，康玮明，袁凤艳，张东，孟庆伟，张春生，池丕华，侯俊杰，李韧，刘丹丹，王学哲，商雅文，王法春，
申请(专利权)人：吉林吉恩镍业股份有限公司，吉林昊融技术开发有限公司，吉林省冶金研究院，
类型：发明
国别省市：吉林;22