高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法技术

本发明专利技术公开了高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，包括将高铁赤泥、还原剂和废旧阴极混合得到混合样品，将混合物在无氧条件下进行烧结，得到烧结产物；将烧结产物粉碎后置于碱性液中进行混合物浸出，浸出后进行过滤，过滤后分出浸出渣和浸出液，含铁矿物进入浸出渣进行磁选回收。本发明专利技术与现有的技术相比的优点在于：本发明专利技术的优点在于：针对高铁废渣尤其是高铁赤泥保水性好、难以干燥的特点，采用烘干式粉碎系统制粉，效率高、处理量大，能耗低，采用高效的还原转化剂肼，强化磁铁矿的形成和重结晶晶形重整，且使之易于磁选分离，获得高品位铁精矿和高回收率。品位铁精矿和高回收率。品位铁精矿和高回收率。

【技术实现步骤摘要】
高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法


[0001]本专利技术涉及环保利废领域，具体是高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法。

技术介绍

[0002]当前，高铁赤泥及铁矿石废料等高铁废渣(TFe≥20％)的堆积量巨大，不只是浪费了大量的资源，亦给环境造成了巨大的污染及安全隐患，高铁废渣中的高铁赤泥是一种氧化铝生产过程中所产生的固体废弃物，中国氧化铝企业每生产1t氧化铝则副产1.0～1.8t赤泥，目前，中国的赤泥堆存量已达2亿多吨，预计2015年将达到3亿吨，赤泥的堆存不仅需要维护，而且占用土地、污染环境、并且存在着安全隐患，普遍采用的拜耳法生产氧化铝后外排的赤泥，其主要化学成分为：Fe2O3为10～70wt％、Al2O3为8～50wt％、SiO2为7～15wt％、Na2O为3～10wt％、CaO为10～25wt％，由此看出，赤泥中的铁含量比较丰富，但由于钠等碱金属以及氧化铝含量超标，不能直接用于炼铁或者直接还原生产金属化球团，在工业生产中未能得到大量使用。随着品位高、易分选的铁矿资源的日益减少，铁矿石价格持续高涨，迫切需要依靠技术进步来最大限度地开发如赤泥一类的复杂难选冶的贫化资源，目前，赤泥的综合利用处理主要分为三类：一是将赤泥作为矿物原料，整体利用；二是提取其中有价金属；三是应用于环保领域，其中回收有价金属是研究热点。氧化铁是赤泥的主要成分之一，铁的提取技术是赤泥有价成分回收利用的研究热点，主要的工艺分为物理分选富铁技术及冶金提取工艺。
[0003]赤泥具有颗粒细、高保水、高粘性，赤泥的颗粒粒径大多为＞0.075mm3～6％，0.075～0.005mm87～92％，＜0.005mm4～7％；比重大多为2840～2870g/m3；其主要矿物为文石和方解石、蛋白石、三水铝石、针铁矿、铝针铁矿、鲕绿泥石，还有少量的钛矿物、菱铁矿、水玻璃、铝酸钠、天然碱和火碱，且其中的含铁矿物颗粒极细且被硅铝酸盐矿物覆裹，并大量的铁直接固融在硅铝酸盐矿物晶格中，国外，氧化铝生产企业的赤泥原先主要是填海堆存，现今赤泥填海堆存被明令禁止，筑坝堆存已成为主要的处理方式。国内，赤泥被大量的排入涵洞阴河和简单的覆土填埋。近几年，随着环保的强化，赤泥大量的筑坝堆存，累积堆存量已超数亿吨。赤泥堆场建设和维护费用高昂，且强碱性、高盐度的赤泥废液渗漏会造成土壤碱化，污染地下水源，亦破坏了周边环境，带来严重的环境问题，致使铝工业的环保压力剧增，已成为影响我国铝工业可持续发展的棘手问题。围绕赤泥的资源化利用及无害化处理两大主题，国内外众多科研院所和技术人员展开了多领域、多学科的赤泥综合利用技术研究。大致可概括为：(1)利用烧结法赤泥生产水泥利用烧结法低铁低铝高钙赤泥生产水泥，我国自上世纪60年代起至今持续投入了巨大的人力、资金。但因碱含量高及影响窑况、产品质量偏低等问题，至今未能有效的工业大规模应用；(2)利用赤泥生产新型墙体材料及开发产品在利用赤泥生产新型墙材方面，从“赤泥粉煤灰烧结砖”作为国家“九五”科技攻关重大项目至今，赤泥的系列项目年年都是国家级重大支撑攻关项目，投入的人力和资金十分巨大，进行了大量的技术开发，但这系列国家级科技成果项目都因经济性差及产品开裂、泛霜等问题未能实现产业化。同样，在利用赤泥制陶瓷滤料、塑胶填料、微晶玻璃、脱
硫剂、炼钢保护渣等产品的开发上，目前或处于进展中、或因产品质量问题、或因经济性及高能耗与二次污染问题，离工业化应用大量消耗赤泥的目标尚遥远；(3)赤泥作为路基材料赤泥作为道路材料是以烧结法赤泥与粉煤灰、石灰、水泥等为主要原料，2004年即以重大产学研合作项目实施了示范应用工程，具有成本低廉，可节省黄土资源等，但客观上仍只是转移了污染；(4)赤泥制农用肥赤泥制农用肥技术包括将赤泥干燥制成粉或制成颗粒状用作土壤调理剂(又称赤泥硅肥或硅钙复合肥料)、或将赤泥加部分磷氮钾和/或有机废弃物制成颗粒状多元素复合肥用于耕地。虽赤泥制农肥的确可化解氧化铝生产企业的环保压力问题，但客观上仅是将集中的污染源转移扩散；(5)从赤泥中提取有价金属从赤泥中提取钛、钪、镓、铌、钽、锆、钍和铀等等有价金属元素一直是国内外科研人员研究的课题。目前，采取的主要方法是高温还原熔炼和酸浸提取方法，但工艺复杂、能耗高，且二次污染严重，至今尚无可经济有效地富集提取而不产生二次污染的方法；(6)利用拜耳法赤泥选铁从拜耳法赤泥中回收铁一直是国内外科研人员努力的目标。目前拜耳法赤泥中回收铁的方法大致可分为冶金方法和物理选矿方法两大类。
[0004]现阶段回收赤泥中氧化铝的生产方法主要是烧结法，该方法以拜耳法赤泥和碳酸钠混合，在1000℃以上进行烧结，得到固体铝酸钠烧结产物，然后用稀碱溶液溶出得到铝酸钠溶液，往溶液中通入CO2得到氢氧化铝，煅烧氢氧化铝即可得到氧化铝产品。残留在溶液中的碳酸钠可继续循环使用。回收氧化钠的方法是在未回收氧化铝的情形下，通过向赤泥里添加CaO进行水热反应，让氧化钠进入液相，进而达到回收氧化钠的目的，回收铁的方法一般是在常规烧结矿或球团矿或块矿等入炉炉料中添加少量赤泥，使含铁炉料中钠等碱金属含量≤0.35％，否则碱金属在炉内累积，破坏炉衬，此外，含铁炉料中的氧化铝含量要求使炉渣氧化铝含量尽量控制在7～15wt％之间，以防止高铝渣产生的炉墙粘结、炉缸堆积等破坏高炉正常冶炼的问题，物理分选富铁技术是基于赤泥中的铁主要以Fe2O3形式存在，为弱磁选铁矿物，可通过高磁场强度磁选机实现赤铁矿和杂质的分离，总体而言，因Fe2O3磁选较弱，物理分选效率低下，铁的回收率不到30％。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供利用高铁赤泥、铁矿石废料类高铁废渣的成分及物理特性，可以大规模高效经济的分离高铁废渣中的各主要组分，直接作为不同企业生产用原料的高铁废渣活化分离利用的方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案为：高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，包括将高铁赤泥、还原剂和废旧阴极混合得到混合样品，将混合物在无氧条件下进行烧结，得到烧结产物；将烧结产物粉碎后置于碱性液中进行混合物浸出，浸出后进行过滤，过滤后分出浸出渣和浸出液，含铁矿物进入浸出渣进行磁选回收。
[0007]进一步，将烧结产物研磨粉碎，研磨粒度为150～250目，然后放于赤泥浸槽中加水浆化后通入过量的SO2，同时对赤泥浸槽内的赤泥浆进行曝气氧化。
[0008]进一步，将待赤泥混合液预浸结束后，进行过滤，得出浸出液和赤泥浸出渣，取浸出液调节其PH值，剩下的氢氧化铁进行沉淀过滤。
[0009]进一步，将过滤得到的氢氧化铁沉淀，一部分用蒸馏水洗涤后返回赤泥浸槽中进行脱碱强化，剩下的氢氧化铁沉淀后可回收得到铁。
[0010]进一步，所述的赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥中的一种或多种，所述的加水浆化后的赤泥浆化液中水与赤泥的液固比为2～5:1，所述赤泥浸槽的温度为40～60℃。
[0011]进一步，所述的浸出液的碱性环境为pH&gt;12，所述的脱碱后的赤泥浸出渣的Na2O含量在1％以下。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，其特征在于：包括将高铁赤泥、还原剂和废旧阴极混合得到混合样品，将混合物在无氧条件下进行烧结，得到烧结产物；将烧结产物粉碎后置于碱性液中进行混合物浸出，浸出后进行过滤，过滤后分出浸出渣和浸出液，含铁矿物进入浸出渣进行磁选回收。2.根据权利要求1所述的高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，其特征在于：将烧结产物研磨粉碎，研磨粒度为150～250目，然后放于赤泥浸槽中加水浆化后通入过量的SO2，同时对赤泥浸槽内的赤泥浆进行曝气氧化。3.根据权利要求2所述的高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，其特征在于：将待赤泥混合液预浸结束后，进行过滤，得出浸出液和赤泥浸出渣，取浸出液调节其PH值，剩下的氢氧化铁进行沉淀过滤。4.根据权利要求3所述的高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，其特征在于：将过滤得到的氢氧化铁沉淀，一部分用蒸馏水洗涤后返回赤泥浸槽中进行脱碱强化，剩下的氢氧化铁沉淀后可回收得到铁。5.根据权利要求2所述的高铁废渣中高铁赤泥活化分离利用的方法，其特征在于：所述的赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茜言，肖李，林晓辉，庞维，骆有才，黄波，甘晓亮，周仲清，
申请(专利权)人：四川省星船城水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：