一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，以解决赤泥路基材料成本高、经济效益差的技术问题，属于轻金属冶金领域，包括：将拜耳法压滤赤泥、吸水助剂和稳定助剂进行混合搅拌，获得赤泥改性土；将所述赤泥改性土、促进助剂和调整助剂进行混合搅拌，获得拜耳法赤泥路基材料；其中，所述吸水助剂、所述稳定助剂、所述促进助剂和所述调整助剂的质量与所述拜耳法压滤赤泥的固含量之比为(1～30)∶(1～400)∶(1～20)∶(0.01～0.5)∶(100)。该方法以拜耳法压滤赤泥为原料制备路基材料，能够有效降低赤泥路基材料成本，提升经济效益。提升经济效益。提升经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法


[0001]本专利技术属于轻金属冶金领域，特别涉及一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法。

技术介绍

[0002]赤泥，是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名。随 着铝土业的不断发展，我国的赤泥排放量每年为1500万吨以上，且随着新投产和老设备增 产改造，赤泥总质量有上升的趋势。世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海， 赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥 中的剩余碱液能向地下渗透，造成地下水污染。此外，堆场的赤泥形成的粉尘到处飞扬， 破环生态环境，造成严重污染。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，赤 泥的综合治理己成为人们所关注的焦点之一。赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物， 也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝 大约要产生0.5
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2.5吨的赤泥，每吨赤泥还附带有3
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4m3的含碱废液。
[0003]赤泥依氧化铝生产方法的不同，可分为烧结法、拜耳法和联合法赤泥三种，由于铝土 矿的含量丰度不同，国内外氧化铝生产所采取的方法也不同。除我国外，其他各国大多采 用拜耳法生产，拜耳法产量约占世界总产量的90％以上。拜耳法生产采用的是，强碱NaOH 溶出高铝、高铁铝土矿，产生的赤泥中氧化铝、氧化铁、碱含量高；处理的是一水软铝石型 和三水铝石型铝土矿。烧结法和联合法处理的是难溶的高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭 石型铝土矿，产生的赤泥Ca0含量高，碱和铁含量较低。我国主要是以一水硬铝石型铝土 矿生产氧化铝的烧结法、联合法赤泥，其主要成分为硅酸二钙及其水合物:国外则以拜耳法 为主，拜耳法赤泥的主要成分为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。
[0004]在赤泥中金属铁的回收方面，各国做了大量的研究，虽然国外研究的时间都相对较早， 多为60
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80年代，但现在仍未有大量的实际应用。在我国，平果铝土矿含有多种有价金属， 平果铝业公司和广西冶金研究院联合做了以平果铝土矿拜耳法赤泥为原料，以煤为还原剂， 进行直接还原炼铁的试验研究，其工艺流程是将赤泥和煤混合、制团、干燥、然后进行还 原焙烧，最后磁选制取海绵铁。
[0005]现在赣州有色研究所等公司采用高梯度、高强度磁选机回收赤泥中的铁，并未取得石 英，同时投资运行费用高，回收率低。
[0006]赤泥应用技术开发很大程度上受制于赤泥碱的问题、水分问题，一直得不到很好的利 用。
[0007]赤泥黏度很大，而且含水率高，具有触变性能，很难干燥，而且时间长，利用难度很 大。
[0008]在目前来看，能对赤泥进行整体加以利用，且在利用的过程中不产生二次污染技术， 可能的途径是将赤泥作为主体原料或添加料用于建筑材料(如砖、瓦、水泥等)、陶瓷制品 (如微晶玻璃、耐火材料、陶器等)、路基与路面材料、复合材料填充料等方面(Liu et al., 2009b；Kehagia,2009)。
[0009]由于赤泥在粒径、矿物组成等方面和粘土有相似之处，利用赤泥代替一部分粘土作为 建筑材料的主体材料是可行，在材料制备方面，已有一些研究成果：如添加3～5％的拜耳法 赤泥作为水泥生料，烧结制作出的普通水泥综合强度高于标准试样要求(Tsakiridis et al., 2004)；利用赤泥和粉煤灰两种工业废渣制备微晶玻璃材料，赤泥的掺量控制在50％以上， 通过控制化学成分、晶相的比例以及核化温度等参数，可以得到结构致密的微晶玻璃材料 (杨家宽等，2005)；针对部分赤泥含铁量高的特点，先用碳还原法回收铁，将所剩余的硅 铝酸盐残渣用于制作墙砖，其综合强度峰值达到了24兆帕(Liu et al.,2009b)。
[0010]虽然国内外在对赤泥综合利用研究上取得了很多重要进展，但总体上现有的综合利用 技术存在着成本高、工艺复杂、经济效益较差，特别是及对赤泥处理量小，与其排放量不 成比例等缺陷，导致到目前为止在世界范围内还没有实现赤泥的大规模利用，其综合利用 与资源化问题仍然是世界性难题。
[0011]赤泥路基材料的研究由来已久，中铝山东有限公司先后进行了几次工业试验，山东海 逸先后进行了几次工业试验，但普遍存在成本高，经济效益差的问题。

技术实现思路

[0012]为了解决赤泥路基材料成本高、经济效益差的技术问题，本专利技术提供了一种拜尔法赤 泥路基材料的制备方法，该方法以拜耳法压滤赤泥为原料制备路基材料，能够有效降低赤 泥路基材料成本，提升经济效益。
[0013]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0014]本专利技术提供一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，包括：
[0015]将拜耳法压滤赤泥、吸水助剂和稳定助剂进行混合搅拌，获得赤泥改性土；
[0016]将所述赤泥改性土、促进助剂和调整助剂进行混合搅拌，获得拜耳法赤泥路基材料；
[0017]其中，所述吸水助剂、所述稳定助剂、所述促进助剂和所述调整助剂的质量与所述拜 耳法压滤赤泥的固含量之比为(1～30)：(1～400)：(1～20)：(0.01～0.5)：(100)。
[0018]优选地，所述吸水助剂、所述稳定助剂、所述促进助剂和所述调整助剂的质量与所述 拜耳法压滤赤泥的固含量之比为(10～20)：(1～300)：(2～8)：(0.01～0.4)：(100)。
[0019]可选的，所述拜耳法压滤赤泥的含水率为23～41％。
[0020]优选的，所述拜耳法压滤赤泥的含水率为32
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38％。
[0021]可选的，所述吸水助剂的含水率为1～20％，粒度d50为10～2000um，所述吸水助剂包 括烧结法赤泥、粉煤灰、炉渣、电石渣和熟石灰中的至少一种。
[0022]可选的，所述稳定助剂的含水率为1
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20％，粒度d50为10～2000um，所述稳定助剂包 括砂性土、粘性土、页岩和地基土中的至少一种。
[0023]可选的，所述促进助剂的含水率为1～20％，粒度d50为20～3000μm，所述促进助剂 包括钛石膏、矿渣粉、熟料和水泥中的至少一种。
[0024]可选的，所述调整助剂包括丙烯酸、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸铵中的至少一种。
[0025]可选的，所述将拜耳法压滤赤泥、吸水助剂和稳定助剂进行混合搅拌，获得赤泥改性 土，具体包括：
个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之 间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0039]本专利技术提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0040]目前，针对赤泥路基材料的研究普遍存在成本高，经济效益差的问题，导致到目前为 止在世界范围内还没有实现赤泥的大规模利用，其综合利用与资源化问题仍然是世界性难 题。申请人发现，在赤泥路基材料的制造中，成本高的原因主要在于：
[0041](1)现有工艺的赤泥通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，其特征在于，包括：将拜耳法压滤赤泥、吸水助剂和稳定助剂进行混合搅拌，获得赤泥改性土；将所述赤泥改性土、促进助剂和调整助剂进行混合搅拌，获得拜耳法赤泥路基材料；其中，所述吸水助剂、所述稳定助剂、所述促进助剂和所述调整助剂的质量与所述拜耳法压滤赤泥的固含量之比为(1～30)：(1～400)：(1～20)：(0.01～0.5)：(100)。2.根据权利要求1所述的一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，其特征在于，所述吸水助剂、所述稳定助剂、所述促进助剂和所述调整助剂的质量与所述拜耳法压滤赤泥的固含量之比为(10～20)：(1～300)：(2～8)：(0.01～0.4)：(100)。3.根据权利要求1所述的一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，其特征在于，所述拜耳法压滤赤泥的含水率为23～41％。4.根据权利要求1所述的一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，其特征在于，所述拜耳法压滤赤泥的含水率为32
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38％。5.根据权利要求1所述的一种拜尔法赤泥路基材料的制备方法，其特征在于，所述吸水助剂的含水率为1～20％，粒度d50为10～2000um，所述吸水助剂包括烧结法赤泥、粉煤灰、炉渣、电石渣和熟石灰中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建阳，刘世杰，李克甫，郭淑敏，陈玉海，袁崇良，李颍，纪蒙，赵冠南，刁克建，刘建峰，郑霞，刘翔宇，李吉义，张秀平，牟涛，
申请(专利权)人：中铝山东有限公司，
类型：发明
国别省市：