[發(fā)明專利]赤泥煤基回轉(zhuǎn)窯法綜合利用方法

無效

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• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102174664A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡長春
• 申請（專利權(quán)）人: 胡長春
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;C04B5/00
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所 37223
• 代理人: 楊娜

技術(shù)領(lǐng)域

赤泥煤基回轉(zhuǎn)窯法綜合利用方法，屬于冶金領(lǐng)域的廢棄物綜合利用技術(shù)，具體涉及一種氧化鋁冶煉工業(yè)中產(chǎn)生的廢棄物-赤泥的煤基回轉(zhuǎn)窯法綜合利用方法。

背景技術(shù)

赤泥又稱紅泥，是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化鐵較少而呈棕色，甚至灰白色。鋁土礦中鋁含量高的，采用拜爾法煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥稱拜爾法赤泥；鋁土礦中鋁含量低的，用燒結(jié)法或用燒結(jié)法和拜爾法聯(lián)合煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥分別稱為燒結(jié)法赤泥或聯(lián)合法赤泥。赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸赤泥。中國作為世界氧化鋁生產(chǎn)大國，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)千萬噸。大量的赤泥不能充分有效地利用，只能依靠大面積的堆場堆放，這樣占用了大量土地，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。全世界每年產(chǎn)生的赤泥驚人，大量的赤泥已經(jīng)對人類的生產(chǎn)、生活造成多方面的影響，所以最大限度地減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化已迫在眉睫。

關(guān)于赤泥的綜合利用技術(shù)一般有以下幾種方式：1、生產(chǎn)水泥。山東鋁業(yè)公司早在建廠初期就對赤泥綜合利用進(jìn)行了研究，在60年代初建成了綜合利用赤泥的大型水泥廠。目前山鋁水泥廠的赤泥利用量是200～420kg/t，產(chǎn)出赤泥的綜合利用率在30～55％。而后又以烘干赤泥作混合材，進(jìn)行了抗硫酸鹽型赤泥水泥的試驗，并于70年代實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。它開辟了水泥生產(chǎn)中配料和混合材兩段利用赤泥的途徑，使水泥的赤泥利用量可達(dá)600～800kg/t。但由于赤泥含堿量高，赤泥配比受水泥含堿指標(biāo)制約。為此山東鋁業(yè)公司完成兩項攻關(guān)項目“常壓氧化鈣脫堿與低堿赤泥生產(chǎn)高標(biāo)號水泥的研究”和“低濃度堿液膜法分離回收堿技術(shù)”，使以燒結(jié)法、聯(lián)合法赤泥為原料生產(chǎn)水泥的技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步，提高了赤泥配比，使赤泥配料提高到45％，并提高了水泥質(zhì)量，為氧化鋁生產(chǎn)赤泥廢液零排放創(chuàng)造了條件。2、作新型墻材。山鋁公司申報了“九五”國家重點科技攻關(guān)項目“赤泥作新型墻體材料的研究”。利用該技術(shù)選擇出了最佳赤泥、粉煤灰及煤矸石配方和燒結(jié)工藝技術(shù)，研究出新型粘結(jié)劑，并生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的建筑用磚。這種新型空心磚保溫、質(zhì)輕、強(qiáng)度高，符合國家新型建材的改革方向。3、赤泥作塑料填料。赤泥作塑料填料的研究已進(jìn)行多年，近年來隨著塑料加工及表面處理劑的不斷改進(jìn)，赤泥在塑料行業(yè)的應(yīng)用取得了新的進(jìn)展。赤泥對PVC(聚氯乙烯)具有顯著的熱穩(wěn)定作用、優(yōu)良的抗老化性能和阻燃性，可用于生產(chǎn)建筑型材。4、赤泥作充填料。山東鋁業(yè)公司與長沙礦山研究院合作，在湖田北焦宋礦區(qū)采用泵送赤泥膠結(jié)充填采礦法獲得成功。通過鋁土礦地下開采實踐證明，膠結(jié)充填技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，可提高礦石回收率23％。并且采礦坑木消耗減少，從而降低樂開采成本，控制采場地壓，保護(hù)地表建筑、村莊、鐵路等，為頂?shù)装宀环€(wěn)固的緩薄礦層的開采找到了一條比較成功的新路門。另外，可以把赤泥用作干法脫硫劑，作環(huán)保材料；從赤泥中提取有色金屬如還原煉鐵，廢渣液再提取鈧；還可作肥料等等。但是由于赤泥組分復(fù)雜，一般赤泥利用的利用率僅在15％左右。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中有關(guān)于赤泥在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用的相關(guān)報道。例如《赤泥的綜合利用》(任冬梅、毛亞楠，有色金屬工業(yè)，2002，[55]：57-58)所述，初步實現(xiàn)了赤泥的綜合利用。然而由于赤泥含堿量高，赤泥配比受水泥含堿指標(biāo)制約，使水泥作為生產(chǎn)水泥的原料的應(yīng)用受到了很大的制約，赤泥的綜合利用率僅為35～50％。文獻(xiàn)中還有回收赤泥中鐵元素的報道，例如為了利用赤泥中的鐵，可通過磁選工藝回收(廖春發(fā)，姜國平等，從赤泥中回收鐵的工藝研究，中國礦業(yè)，第16卷第2期，2007年2月)。但由于赤泥中大量的SiO₂，Al₂O₃，CaO等物質(zhì)沒有充分利用，綜合利用率低，并且此工藝成本較高，難以實現(xiàn)赤泥的有效利用。專利號為ZL200810047555.6的中國專利《利用赤泥和鋁灰制備硅鐵合金和鋁酸鈣材料的方法》公開了一種利用赤泥和鋁灰制備硅鐵合金和鋁酸鈣材料的方法，此方法還原劑為金屬鋁和氮化鋁，應(yīng)用范圍廣，附加值較高。然而卻滿足不了生產(chǎn)單質(zhì)鐵和水泥熟料的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以赤泥為原料生產(chǎn)海綿鐵或熱鐵水及副產(chǎn)物建材原料，綜合利用率高，環(huán)境親和好的赤泥煤基回轉(zhuǎn)窯法綜合利用方法。