一种赤泥零碳制备海绵铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种赤泥零碳制备海绵铁的方法，以氢气为还原剂和流化气，低温流态化固态还原赤泥中的氧化铁至金属铁，磁选得到高活性海绵铁，海绵铁的金属化率

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥零碳制备海绵铁的方法


[0001]本专利技术涉及化工有色冶金环保领域，具体涉及一种赤泥零碳制备海绵铁的方法
。

技术介绍

[0002]赤泥是碱浸铝土矿生产氧化铝过程中产生的工业固体废渣，具有高碱度
、
高水分
、
高粘性和放射性等特点，现有处置方法以干法筑坝堆存为主，不仅占用大量土地资源，长期堆存还会对周围土壤和水资源造成巨大安全隐患和危害
。
赤泥中含铁量较高，可以作为回收铁的二次资源
。
对赤泥中的铁资源分离回收，是其资源化利用和减量化处理的重要途径
。
[0003]中国专利申请
CN102628097A
公开了一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法，采用滚筒将赤泥烘干并预热后，利用一定成分的还原煤气在循环流化床中磁化还原焙烧，获得铁品位
61
％
‑
65
％的铁精粉
。
该方案虽然可以将赤泥中的铁资源回收，然而滚筒干燥仅适用于低水分低粘度赤泥，高水分高粘度赤泥在滚筒干燥中容易结块粘壁，难以连续化操作
。
中国专利申请
CN107523686A
公开了一种用于赤泥悬浮焙烧制备铁精粉的装置，首先将赤泥干燥打散制成含水量低于
15
％的赤泥矿粉，再经过流态化预热
、
流态化氧化
、
流态化还原和冷却磁选得到铁品位
50
％
‑
68r/>％的铁精粉
。
该方案可以实现赤泥中铁的回收率
60
‑
90
％，然而其采用常温水间接换热冷却热还原料，未能在系统内有效回收利用热还原料的预热，造成了系统能量的浪费，此外该专利技术未具体说明赤泥干燥打散的方法，难以有效利用高水分高粘度赤泥
。
[0004]中国专利申请
CN102839249A
公开了一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，利用预热空气将赤泥在链篦机中烘干至水分低于
12
％，再与焦粉或煤粉混合压制成生球，生球经烘干筛分至8‑
12mm
送入回转窑，在
1000
‑
1400℃
下还原焙烧，焙烧产物经冷却
、
破碎
、
磁选得到铁品位高于
60
％的铁精粉
。
中国专利申请
CN103805726A
公开了一种利用转底炉珠铁工艺综合利用高铁赤泥的方法，将高铁赤泥
、
煤粉或焦粉及一定量的添加剂混匀
、
造球，置于转底炉中
1350
‑
1450℃
下还原焙烧，焙烧产物经冷却
、
破碎
、
磁选得到珠铁
。
中国专利申请
CN107254583A
公开了一种基于回转窑直接还原焙烧
‑
磁选的赤泥综合利用方法，以赤泥为原料，煤粉为还原剂，钛磁铁矿为添加剂，淀粉和膨润土为粘结剂制球
、
烘干，将干球置于
1280
‑
1300℃
下的回转窑中直接还原焙烧，焙烧产物经冷却磁选得到铁品位高于
92
％的直接还原铁
。
上述技术方案通过还原焙烧实现了赤泥中铁资源的回收，然而均是以煤粉或焦粉为还原剂，焙烧过程中二氧化碳排放量大，并且会在焙烧产物中引入其他杂质，此外上述专利技术的还原焙烧温度均在
1000℃
以上，能耗较高
。
[0005]因此，针对当前工艺技术无法清洁高效回收赤泥中铁资源的现状，通过工艺和技术创新，简化操作流程，降低过程能耗和碳排放，是实现赤泥中铁资源大规模高效清洁利用的关键所在
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种赤泥零碳制备海绵铁的方法
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种赤泥零碳制备海绵铁的方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
干燥打散工序：利用预热尾气将赤泥在搅拌流化床中干燥打散，得到赤泥干燥料和干燥尾气；
[0010]S2、
预热工序：利用热烟气将粉尘和步骤
S1
所得的干燥料进行预热，得到预热料和预热尾气，预热尾气送入步骤
S1
的干燥打散工序中；
[0011]S3、
燃烧工序：将还原尾气和空气进行燃烧，得到热烟气，热烟气送入步骤
S2
的预热工序中；
[0012]S4、
还原工序：利用热氢气将步骤
S2
所得的预热料进行还原，得到热还原料和还原尾气，还原尾气送入步骤
S3
的燃烧工序中；
[0013]S5、
冷却工序：利用冷氢气对步骤
S4
所得的热还原料进行冷却，得到热氢气和冷还原料，热氢气送入步骤
S4
的还原工序中；
[0014]S6、
磁选工序：对步骤
S5
所得的冷还原料进行磁选得到高活性海绵铁和含铝渣；
[0015]S7、
过滤除尘工序：将步骤
S1
所得的干燥尾气进行过滤除尘得到尾气和粉尘，粉尘送入步骤
S2
的预热工序中
。
[0016]进一步地，步骤
S1
中，赤泥的固体质量含量为
40
％
‑
80
％
。
[0017]进一步地，步骤
S1
中，所述搅拌流化床的底部通入流化气体，搅拌轴由搅拌流化床底部中心伸入搅拌流化床的反应器内；搅拌轴伸入搅拌流化床的反应器内的部分设置的搅拌桨层数不少于三层，并沿搅拌轴轴向均匀分布
。
[0018]更进一步地，步骤
S1
中，所述搅拌轴的转速为
100
‑
2000rpm。
[0019]进一步地，步骤
S1
中，赤泥干燥料在搅拌流化床中呈鼓泡流态化或湍动流态化
。
[0020]进一步地，步骤
S4
中，还原温度为
400
‑
600℃
，所述预热料和热还原料在用于进行还原工序的流化床中呈鼓泡流态化或湍动流态化
。
[0021]进一步地，步骤
S4
中，还原时间为
0.5
‑
2h。
[0022]进一步地，步骤
S6
中，所得的海绵铁的金属化率
≥90
％
。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1.
本专利技术采用流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种赤泥零碳制备海绵铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、
干燥打散工序：利用预热尾气将赤泥在搅拌流化床中干燥打散，得到赤泥干燥料和干燥尾气；
S2、
预热工序：利用热烟气将粉尘和步骤
S1
所得的干燥料进行预热，得到预热料和预热尾气，预热尾气送入步骤
S1
的干燥打散工序中；
S3、
燃烧工序：将还原尾气和空气进行燃烧，得到热烟气，热烟气送入步骤
S2
的预热工序中；
S4、
还原工序：利用热氢气将步骤
S2
所得的预热料进行还原，得到热还原料和还原尾气，还原尾气送入步骤
S3
的燃烧工序中；
S5、
冷却工序：利用冷氢气对步骤
S4
所得的热还原料进行冷却，得到热氢气和冷还原料，热氢气送入步骤
S4
的还原工序中；
S6、
磁选工序：对步骤
S5
所得的冷还原料进行磁选得到高活性海绵铁和含铝渣；
S7、
过滤除尘工序：将步骤
S1
所得的干燥尾气进行过滤除尘得到尾气和粉尘，粉尘送入步骤
S2
的预热工序中
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜占，刘万超，杜心，许敦歌，胡剑波，梅文良，庄凌云，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：