【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金、火法冶金领域和赤泥综合利用领域，尤其涉及到一种赤泥中金属元素铁和铝的萃取方法。
技术介绍
1、在赤泥金属元素萃取领域，火法冶金和湿法冶金工艺均为较为常见的方法，并且具有较好的萃取率[1]，然而火法冶金萃取赤泥中金属元素往往需要900℃以上的高温[2]，存在着高能耗的问题，湿法冶金工艺由于赤泥中含有大量的碱度，需要耗费大量的酸，存在成本较高的问题。
2、shrey agrawal[3]等人开发了一种萃取赤泥中金属元素的方法。具体来说就是将赤泥与氢氧化钠粉末以4:3的比例混合成糊状，600℃煅烧1h。将得到的煅烧产物以固液比1：10的比例搅拌浸出1h，将赤泥中的铝以偏铝酸钠的形式萃取出来，然后将水浸后的产物置于2 m的硫酸中80℃萃取2h，溶解并萃取其它的金属元素。然而这种方法对铁元素和铝元素的萃取率相对较低，该方法最终对铁元素的萃取率为83%，铝元素的萃取率为60%。并且硫酸的安全性不如盐酸，浓硫酸稀释过程中会放出大量的热，对实际应用不利。
3、humma akram cheema[4] 等人提出了一种利用碳热还原结合水浸的方法萃取赤泥中的铁元素和铝元素的方法。具体来说就是将赤泥与焦炭和碳酸钠按10:5:1比例混合，900℃焙烧2h，利用磁分离分离赤泥中的铁元素，然后将剩下的残渣以固液比1:10的比例在70℃条件下水浸2h，分离赤泥中的铝元素。该方法对赤泥中铁元素的回收率达到了92.5%，对赤泥中铝元素的回收率达到了98.5%。然而该方法耗能较为严重。
4、因此现有技术需
5、本专利技术提供了一种基于火法冶金和湿法冶金联合的一种萃取赤泥中金属元素铁和铝的方法，该方法可以在现有的赤泥回收利用方法的基础上进一步降低金属萃取难度并提升金属元素萃取效率，具有萃取工艺简单，萃取能耗较低的优点，为后续包括赤泥在内的工业废弃物元素萃取及工业应用提供新的思路。
6、[1] pan x, wu h, lv z, et al. recovery of valuable metals from redmud: a comprehensive review[j]. science of the total environment, 2023:166686.
7、[2] agrawal s, rayapudi v, dhawan n. comparison of microwave andconventional carbothermal reduction of red mud for recovery of iron values[j]. minerals engineering, 2019, 132: 202-210.
8、[3] agrawal s, dhawan n. investigation of a novel alkali baking–leaching process for dissolution of fe, al, ti, sc, and ga values andgeneration of alumina and titania from red mud[j]. hydrometallurgy, 2023,218: 106057.
9、[4] cheema h a, ilyas s, farhan m, et al. extraction of fe and alfrom red mud using carbothermic reduction followed by water leaching[j].journal of industrial and engineering chemistry, 2024.
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出了一种基于火法冶金和湿法冶金联合工艺萃取赤泥中的金属元素铁和铝的方法，具体包括以下步骤：
2、s1、材料的预处理：将赤泥烘干，对烘干后的赤泥进行进一步的研磨和筛分，得到赤泥粉末备用。
3、s2、赤泥碱焙烧：将赤泥与氢氧化钠混合均匀，加入适量的水均匀搅拌成糊状，将混合好的赤泥烘干成块状，然后置于马弗炉中焙烧1h，得到碱焙赤泥。
4、s3、水浸碱焙烧赤泥：将焙烧后的产物与水混合，水浸四次，分离得到含铝碱液和水浸残渣。
5、s4、酸浸碱焙烧赤泥：将水浸残渣与盐酸混合，分离得到含铁酸液和少量酸浸残渣。
6、优先地，将赤泥烘干，对烘干后的赤泥进行进一步的研磨和筛分备用，得到赤泥粉末备用。具体为：将赤泥置于105℃烘箱中烘干24h，得到干燥赤泥。将干燥赤泥利用型号为rs-fs1406的磨粉机研磨成粉末状，将粉末过100目筛网进行筛分，得到100目赤泥粉末，置于干燥密封容器中备用。
7、优先地，将赤泥与氢氧化钠混合均匀，加入适量的水均匀搅拌成糊状，将混合好的赤泥烘干成块状，然后置于马弗炉中焙烧1h，得到碱焙赤泥。具体为：将干燥赤泥粉末与氢氧化钠粉末按质量比1:1比例混合，加入适量水，置于磁力搅拌仪上，调节转速为300rpm搅拌3h，均匀搅拌成糊状，置于105℃烘箱中，烘干成块状，烘干期间每隔2h用玻璃棒搅拌一次，然后将烘干后的赤泥与碱混合物置于马弗炉中，调节温度为600℃，焙烧1h。
8、优先地，将焙烧后的产物与水混合，水浸四次，分离得到含铝碱液和水浸残渣。具体为：将加碱焙烧后的赤泥研磨成粉状，称取一定质量碱焙赤泥粉末置于烧杯中，以固液比1:7的比例加入去离子水，将烧杯置于磁力搅拌仪上，用一次性塑料薄膜封口，调节温度为90℃，调节转速为300rpm，萃取1h，过滤分离残渣和萃取液，将萃取液置于螺纹口试剂瓶中。然后将残渣重新置于烧杯中，加入和第一次等量的水，继续以相同条件萃取，水浸过程共重复四次，分离所得固体残渣和萃取液。
9、优先地，将水浸残渣与盐酸混合，分离得到含铁酸液和少量酸浸残渣。具体为：将水浸残渣置于烧杯中，以碱焙赤泥粉末重量计，按固液比1:10加入4 m hcl，将烧杯置于磁力搅拌仪上，用一次性塑料薄膜封口，调节转速为300rpm，温度为80℃，萃取2h。过滤分离含铁酸液和固体残渣。
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1.一种基于火法冶金与湿法冶金联合工艺萃取赤泥中金属元素铁和铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的材料预处理的方法，其特征在于，所述材料预处理方法是将赤泥置于105℃烘箱中烘干24h，得到干燥赤泥，将干燥赤泥利用磨粉机研磨成粉末状，将粉末过100目筛网进行筛分，得到100目赤泥粉末，置于干燥密封容器中备用。
3.根据权利1要求所述的赤泥碱焙烧的方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠（AR），氢氧化钠和赤泥的质量比为1:1，混合后加水搅拌成糊状，然后将其放入105℃恒温鼓风干燥箱中烘干成块状，将烘干后的掺碱赤泥置于600℃马弗炉中，焙烧1h。
4.所述权利要求1所述的水浸碱焙烧赤泥的方法，其特征在于，所述水浸方法中赤泥与水的固液比为1:7，水浸温度为90℃，水浸时长为1h，循环4次，过滤分离。
5.所述权利1所述的酸浸碱焙烧赤泥的方法，其特征在于，所述酸浸萃取方法中赤泥与酸的固液比为1:10，赤泥质量以权利要求4中所用赤泥质量一致，所述酸种类为盐酸，盐酸浓度为4 mol/L，酸萃取时长为2h，萃取温度为80℃。p>...
【技术特征摘要】
1.一种基于火法冶金与湿法冶金联合工艺萃取赤泥中金属元素铁和铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的材料预处理的方法，其特征在于，所述材料预处理方法是将赤泥置于105℃烘箱中烘干24h，得到干燥赤泥，将干燥赤泥利用磨粉机研磨成粉末状，将粉末过100目筛网进行筛分，得到100目赤泥粉末，置于干燥密封容器中备用。
3.根据权利1要求所述的赤泥碱焙烧的方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠（ar），氢氧化钠和赤泥的质量比为1:1，混合后加水搅拌成糊状，然后...
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