【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，具体公开了一种赤泥综合利用的方法。
技术介绍
1、赤泥是用铝土矿制备氧化铝产生的固体废弃物。赤泥中含fe2o3,显红色，因此叫赤泥。赤泥的主要成分为fe2o3、al2o3、sio2、tio2、cao、,naoh还有少量的镓、锗、钒、钪等氧化物。全国每年产生赤泥8000万吨以上，仅有不到5％得到利用。其他以堆存方式保存，对环境造成严重污染。
2、为了合理利用赤泥，减少环境污染，国内外对赤泥的利用进行了大量的研究，取得了一些成果。其中从赤泥中提取金属的方法有：
3、(1)硫酸铵焙烧法：将赤泥和硫酸铵混合焙烧，控制温度，将得到的产物水浸，得到含有硫酸铁、硫酸铝的溶液和不溶于水的固体物料，固体物料含有sio2、caso4等，溶液经调ph值，可以分别得到feooh和al(oh)3实现铁铝和其他杂质分离。该方法的问题是产生的废液量太大，caso4难以回收利用，氨气造成生产环境差，成本高，效益差。
4、(2)预还原分离：将赤泥与还原剂混合，高温还原得到铁粉，进行磁选，得到金属铁和尾矿，尾矿中含有al2o3、sio2、cao等，铁粉可以炼铁，尾矿可以提取al2o3。该方法存在的问题是工艺流程长，能耗高，cao、sio2难以利用。生产成本高，缺少经济效益。
5、(3)磁化焙烧：将赤泥与还原剂混合，高温焙烧，控制温度，fe2o3，被还原成fe3o4，磁选得到铁矿粉和含有al2o3、sio2、cao的尾矿。铁矿粉可以炼铁，尾矿可以提取al2o3。该方法工艺流程长，能耗高，选得的铁
6、(4)将赤泥配入铁矿粉中，高温烧结，进高炉还原，得到铁和含al2o3、sio2、cao的渣，再从炉渣中提取al2o3。该方法将低品位的赤泥配到铁精矿粉中，降低了高炉球团的品位，增加了高炉冶炼的焦比，增加了能耗，降低了高炉利用系数，增大了高炉炼铁成本，缺少经济效益。
7、上述方法都可以将赤泥中的铁、铝分离提取，得到综合利用。但是，上述方法和技术也都存在着一定的问题，尤其是成本高，缺少经济价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种赤泥综合利用的方法，能够对赤泥进行充分的利用。
2、本专利技术所述的赤泥综合利用的方法，包括如下步骤：
3、(1)将赤泥脱水到10％以下，然后加入还原剂、催化剂和粘结剂，混合造球；
4、(2)将造好的球在300℃-400℃烘干；
5、(3)将烘干的球加到电炉中通电加热到1550℃-1650℃反应，得到铁水和炉渣；
6、(4)将得到的铁水用于炼钢或铸块；炉渣用于制备轻质碳酸钙和莫来石。
7、在一些实施例中，本专利技术步骤(1)中的还原剂为固体还原剂、液体还原剂或气体还原剂，当为液体还原剂或气体还原剂时，还原剂不参加混合造球，而是直接通到步骤(3)中进行还原反应；当为固体还原剂时，参加步骤(1)的混合造球；所述固体还原剂为焦粉、煤粉等；液态还原剂为重油、煤焦油等；气体还原剂为co、天然气等。
8、本专利技术还原剂的加入量根据赤泥中fe2o3含量完全被还原所需要的还原剂的量计量：固体还原剂过量10％～20％；液体还原剂过量30％--50％；气体还原剂过量40％～60％。
9、在一些实施例中，本专利技术步骤(1)中的催化剂为褐煤。在一些实施例中，催化剂质量为赤泥的0.8～2.5％。
10、在一些实施例中，本专利技术步骤(1)中的粘结剂为膨润土。在一些实施例中，粘结剂质量为赤泥质量的0.8～2.5％。
11、在一些实施例中，本专利技术步骤(1)几种物质混匀后造成10mm-30mm的球团。
12、在一些实施例中，本专利技术步骤(2)的球团在300℃-400℃烘干至含水2％以下，烘干方法可以为本领域的常规方法，例如经隧道窖烘干。
13、在一些实施例中，本专利技术步骤(3)烘干的球团可以热装到电炉中，通电加热到1550℃-1650℃，球团中的fe2o3和还原剂反应，反应30min-40min，生成铁水和炉渣，反应结束后，停止加热，由出渣口放出炉渣，出铁口出铁。如果用液体或气体还原剂，将液体或气体还原剂直接通到电炉的液态熔体中。本专利技术所述方法获得的铁水含碳约4％，炉渣成分主要为al2o3、tio2、sio2、cao。具体含量因赤泥组成不同而有差异，比较典型的炉渣组成为cao20％、al2o345％、tio215％、sio220％。
14、在一些实施例中，将步骤(4)得到的铁水倒入铁水包或直接注入铸铁机铸成铸块，或者用于炼钢。
15、在一些实施例中，本专利技术步骤(4)中，炉渣水淬后用于制备轻质碳酸钙和莫来石，水淬发生化学反应为：cao+h2o＝ca(oh)2。
16、在一些实施例中，本专利技术步骤(4)炉渣水淬后，将水淬渣放到脱钙反应器中，向脱钙反应器中通入水和co2，co2和ca(oh)2发生的反应为：ca(oh)2+2co2＝ca(hco3)2；生成碳酸氢钙，碳酸氢钙溶解于水，过滤后与其他组分残渣分离；将含碳酸氢钙的溶液加热到60℃以上，使碳酸氢钙分解，生成碳酸钙，过滤得到轻质碳酸钙产品，水回收利用。除钙后的其他组分残渣，主要成分通常为al2o360％、sio2 27％和tio213％，按照常规方法调整成分加热熔化，经常规调节成分后，使al2o3和sio2的摩尔比为3:2，放到电炉中加热至1800℃以上熔化、铸块，制备莫来石。
17、本专利技术所述方法整个过程产生的烟尘收集后，部分可用于步骤(1)脱水加热或步骤(3)的烘干加热，其他可以经水浸制备naoh，水循环利用。具体为烟尘经水浸后，烟尘中的na2o溶解于水，过滤后与其他固体物质，例如cao、sio2、al2o3、tio2等分开，固体物质与步骤(4)的炉渣一起利用；含naoh的溶液达到一定浓度后，蒸干得到naoh产品，水可以循环使用。
18、与现有的处理赤泥的技术相比，本专利技术的优点是：
19、(1)工艺流程短，能耗低。
20、(2)生产成本低。
21、(3)制备的产品品质好、附加值高。制备的铁达到中华人民共和国黑色冶金行业标准yb/t 5296--2011；制备的轻质碳酸钙达到中华人民共和国国家标准gb/t 2395--2021；制备的氢氧化钠达到中华人民共和国国家标准标准yb/t 209--2006；制备的含钛莫来石目前还没有国家标准和行业标准，但是国内市场早已有该种产品并大量应用，本工艺制备的含钛莫来石符合市场要求。
22、(4)赤泥组分全部加工成产品，铁的回收率为98-99％、氧化钙的回收率为93-96％、三氧化二铝的回收率为94-97％、二氧化硅的回收率为93-96％、二氧化钛的回收率为94-97％、氧化钠的回收率为82-87％。
23、(5)不产生新的污染。
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1.赤泥综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)中的还原剂为固体还原剂、液体还原剂或气体还原剂，当为液体还原剂或气体还原剂时，还原剂不参加混合造球，而是直接通到步骤(3)中进行还原反应；当为固体还原剂时，参加步骤(1)的混合造球；所述固体还原剂为焦粉或煤粉；液体还原剂为重油或煤焦油；气体还原剂为CO或天然气；优选的，还原剂的加入量按赤泥中的Fe2O3与还原剂完全反应的量计：固体还原剂过量10％～20％；液体还原剂过量30％--50％；气体还原剂过量40％～60％。还原剂用量由实验确定。
3.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)中的催化剂为褐煤，优选的催化剂质量为赤泥的0.8～2.5％；步骤(1)中的粘结剂为膨润土，优选的粘结剂质量为赤泥质量的0.8～2.5％。
4.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)几种物质混匀后造成10mm-30mm的球团。
5.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(2)的
6.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(4)得到的铁水倒入铁水包或直接注入铸铁机铸成铸块，或者用于炼钢。
7.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(4)中炉渣水淬后用于制备轻质碳酸钙和莫来石。
8.根据权利要求7所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(4)制备轻质碳酸钙的方法为：炉渣水淬后，将水淬渣放到脱钙反应器中，向脱钙反应器中通入水和CO2，生成碳酸氢钙，碳酸氢钙溶解于水，过滤后与其他组分残渣分离；将含碳酸氢钙的溶液加热到60℃以上，使碳酸氢钙分解，生成碳酸钙，过滤得到轻质碳酸钙产品，水回收利用。
9.根据权利要求7所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(4)制备莫来石的方法为：除钙后的其他组分残渣加热熔化，调节成分使Al2O3和SiO2的摩尔比为3:2，放到电炉中加热至1800℃以上熔化、铸块，制备莫来石。
10.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，所述方法整个过程产生的烟尘收集后，部分用于步骤(1)脱水加热或步骤(3)的烘干加热，其他经水浸制备NaOH，水循环利用；具体为烟尘经水浸后，烟尘中的Na2O溶解于水，过滤后与其他固体物质分开，固体物质与步骤(4)的炉渣一起利用；含NaOH的溶液达到一定浓度后，蒸干得到NaOH产品，水循环使用。
...【技术特征摘要】
1.赤泥综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)中的还原剂为固体还原剂、液体还原剂或气体还原剂，当为液体还原剂或气体还原剂时，还原剂不参加混合造球，而是直接通到步骤(3)中进行还原反应；当为固体还原剂时，参加步骤(1)的混合造球；所述固体还原剂为焦粉或煤粉；液体还原剂为重油或煤焦油；气体还原剂为co或天然气；优选的，还原剂的加入量按赤泥中的fe2o3与还原剂完全反应的量计：固体还原剂过量10％～20％；液体还原剂过量30％--50％；气体还原剂过量40％～60％。还原剂用量由实验确定。
3.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)中的催化剂为褐煤，优选的催化剂质量为赤泥的0.8～2.5％；步骤(1)中的粘结剂为膨润土，优选的粘结剂质量为赤泥质量的0.8～2.5％。
4.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(1)几种物质混匀后造成10mm-30mm的球团。
5.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(2)的球团在300℃～400℃烘干至含水2％以下。
6.根据权利要求1所述的赤泥综合利用的方法，其特征在于，步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟玉春，周同生，叶时湘，周强，翟恩东，李英，李桂兰，
申请(专利权)人：重庆赛亚迪能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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