一种球团冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种球团冶炼方法，包括如下步骤：步骤S1：将生球团烘干，得到熟球团；步骤S2：对熟球团进行预还原和微波磁化焙烧，得到磁化球团；步骤S3：磁化球团输入至高温溶池，进行去碱处理。本发明专利技术的球团冶炼方法能够实现球团的彻底还原，同时具有节省能耗与降低成本的优势。优势。

【技术实现步骤摘要】
一种球团冶炼方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种球团冶炼方法。

技术介绍

[0002]赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性固体废弃物，主要含有氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化钠和氧化钙等成分。因为赤泥中含有大量的氧化铁，外观一般呈红褐色，因此将其称之为赤泥。
[0003]据统计，每生产1吨氧化铝，大约会产生0.7～2吨的赤泥。因其难以直接利用，只能进行外排或堆存处置。近年来，我国已经成为世界第一的氧化铝生产大国，因生产氧化铝而排放的赤泥高达1亿吨/年，而全球的赤泥产量也已经超过了1.5亿吨/年。
[0004]赤泥的大量堆存不仅占用大量土地，而且存在于赤泥中的强碱会向地下渗透，造成土壤碱化、地下水污染。此外，干法堆存的赤泥容易形成赤泥扬尘，造成大气污染，对环境造成了严重破坏。随着国家对环境问题的不断重视，赤泥的无害化处理和利用，已刻不容缓。
[0005]目前，针对赤泥的利用，主要集中在回收其中的金属以及将其作为建材的原料。在具体的利用过程中，通常采用的流程是：将赤泥制成球团
→
球团冶炼
→
回收金属。由该流程能够明显看出，球团冶炼对于赤泥的有效利用是至关重要的一步。
[0006]申请号是201910564184.7的中国专利技术专利申请公开了一种赤泥高效资源化利用系统及工艺。其中公开的利用方法包括：将赤泥制成球团；球团在感应电炉中，在惰性气体保护下高温还原；得到的反应物经过破碎之后进行磁选分离，得到还原铁和磁选残渣；磁选残渣经过酸浸、压滤的固相作为水泥原料；液相经过加碱、沉淀、高温焙烧得到氧化铝。
[0007]申请号是202010647171.9的中国专利技术专利申请公开了一种含铁赤泥煤基直接还原工艺及系统。其中公开的利用方法包括：将赤泥磨细后与煤、粘结剂和金属聚集剂配料、制成球团；对球团进行氢冶金焙烧，冷却后得到金属化球团；金属化球团经过干磨干选得到铁粉和高铝尾矿。
[0008]但是，上述方法在冶炼球团的过程中普遍存在还原效率低下、条件苛刻、耗能高、耗时长以及成本高等问题，进而严重影响了最终的金属得率。

技术实现思路

[0009]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的球团冶炼方法。
[0010]具体来说，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0011]一种球团冶炼方法，包括如下步骤：
[0012](1)将生球团烘干，得到熟球团；
[0013](2)对熟球团进行预还原和微波磁化焙烧，得到磁化球团；
[0014](3)磁化球团输入至高温溶池，进行去碱处理。
[0015]可选地，在步骤(1)中，烘干采用的温度是100～200℃，烘干的时间是 1～2小时。
[0016]可选地，在步骤(2)中，采用天然气燃烧对熟球团进行预还原；优选地，预还原的温度是800～1500℃，预还原的时间是1～3小时。
[0017]可选地，在步骤(2)中，微波磁化焙烧的温度是850～1500℃，微波磁化焙烧的时间是1～3小时。
[0018]可选地，在步骤(2)中，高温溶池的温度在50℃以上；优选地，利用步骤(2)中微波磁化的余热使高温溶池的温度直接达到50℃以上。
[0019]可选地，在步骤(1)之前，先制备生球团，包括：
[0020](a)：收集赤泥为原料备用；
[0021](b)：对赤泥进行烘干处理直至赤泥中的水分含量达到目标范围；
[0022](c)：向经过烘干处理的赤泥中加入还原剂，混合均匀得到混合料；
[0023](d)：将混合料压制成球团。
[0024]可选地，在步骤(b)，烘干处理采用的温度是400～800℃，烘干处理采用的时间是5～25分钟。
[0025]可选地，在步骤(b)中，水分含量的目标范围是15～25wt％。
[0026]可选地，在步骤(c)中，还原剂是碳质还原剂或无灰分还原剂。
[0027]可选地，在步骤(c)中，以混合料的总重量计，还原剂的加入量是 30～50wt％。
[0028]可选地，在步骤(d)中，压制成球团采用的压力是70000～120000kg/cm2。
[0029]可选地，在步骤(d)中，将混合料压制成尺寸是40～60mm的球团。
[0030]可选地，步骤(2)中微波磁化焙烧产生除尘灰返回步骤(a)。
[0031]相比于现有技术，本专利技术的球团冶炼方法至少具有如下有益效果：
[0032]本专利技术的球团冶炼方法通过预还原和微波磁化焙烧两步对球团进行还原处理，既能够使球团彻底磁化，同时还节省能耗。
[0033]本专利技术的球团冶炼方法利用微波磁化焙烧的余热使高温溶池的温度直接达到50℃以上，既节省了能耗，又降低了成本。
[0034]本专利技术的球团冶炼方法通过高温溶水去碱，脱碱之后的物料即为普通固废，可作为水泥添加剂等产品直接使用。
具体实施方式
[0035][0036]针对目前的球团冶炼方法无法实现球团彻底还原以及耗能高、成本高、环境污染严重等问题，本专利技术的专利技术人对球团冶炼过程的各个步骤以及其中的工艺参数进行深入研究，通过对工艺步骤和工艺条件的优化，从而创造性地提出了一种全新的球团冶炼方法。借助于预还原和微波磁化焙烧两步对球团进行还原处理，从而使球团彻底磁化并提高效率。
[0037]本专利技术的球团冶炼方法包括：将生球团烘干，得到熟球团；对熟球团进行预还原和微波磁化焙烧，得到磁化球团；磁化球团输入至高温溶池，进行去碱处理。
[0038]本专利技术的球团冶炼方法可以适用于以赤泥为原料利用任何制球方法制备得到的生球团。考虑到高质量的生球团更有利于冶炼方法的实施以及生球团性质与冶炼方法之间的相互关系，本专利技术优选采用以下制球方法来制备生球团。
[0039](a)备料
[0040]收集制铝工业提取氧化铝时排出的赤泥为原料备用。
[0041]赤泥主要含有不溶性的铝土矿矿石成分，是铝土矿提炼铝组分之后的残留物，主要含有铁的氧化物、钛氧化物、二氧化硅和不溶性氧化铝，此外，还含有诸多其他氧化物，成分因原始铝土矿来源不同而存在差异。就本专利技术来说，本专利技术采用的赤泥原料的主要组成可概括如下(单位：wt％)：
[0042]SiO2TiO2Al2O3Fe2O3SCaOMgOK2ONa2OP3～203～76～2525～550.01～0.10.01～100.1～0.50.01～0.21～100.01～0.09
[0043](b)带水烘干
[0044]赤泥中的水分含量较高，总水分可高达35wt％，因此在进入生产线进行制球之前需要先进行烘干处理。但是，本专利技术在进行烘干处理时并非简单的以将赤泥的水分降至尽可能低为最佳，相反，本专利技术的专利技术人通过对赤泥性质的研究并结合对球团质量的要求，选定为将对赤泥进行烘干处理直至赤泥中的水分含量达到目标范围。
[0045]作为一种具体的实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球团冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将生球团烘干，得到熟球团；(2)对熟球团进行预还原和微波磁化焙烧，得到磁化球团；(3)磁化球团输入至高温溶池，进行去碱处理。2.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(1)中，烘干采用的温度是100～200℃，烘干的时间是1～2小时。3.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用天然气燃烧对熟球团进行预还原；优选地，预还原的温度是800～1500℃，预还原的时间是1～3小时。4.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(2)中，微波磁化焙烧的温度是850～1500℃，微波磁化焙烧的时间是1～3小时。5.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(3)中，高温溶池的温度在50℃以上。6.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(3)中，利用步骤(2)中微波磁化的余热使高温溶池的温度直接达到50℃以上。7.根据权利要求1所述的球团冶炼方法，其特征在于，在步骤(1)之前，先制备生球团，包括：(a)：收集赤泥为原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：范犇，黄连洪，
申请(专利权)人：海南广然环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：