[發明專利]從鋁土礦殘留物回收磁鐵礦的方法中的粒子分離

在審

• 申請號: 201580071276.1
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN108349747A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: M.阿米蘭
• 申請（專利權）人: GMR有限責任公司
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;C22B34/12;C22B21/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 孫梵

一種從鋁土礦殘留物(62)回收磁鐵礦的方法，其包括：降低所述鋁土礦殘留物(62)的pH(63)以形成經處理的鋁土礦殘留物，干燥(64)所述經處理的鋁土礦殘留物，將固體碳源(66)加入并混合到(65)所述經處理的鋁土礦殘留物中以生成混合物，在還原反應器(67)中將所述混合物加熱到至少800℃的還原溫度以產生經還原的鋁土礦殘留物，其中在所述經處理的鋁土礦殘留物中存在的大部分Fe₂O₃已經轉化為Fe₂O₃，使所述經還原的鋁土礦殘留物經受粒子分離步驟(71)，和然后將所述經還原的鋁土礦殘留物分離(72)成富鐵部分(73)和貧鐵部分(74)。

背景技術

Karl Bayer在1887年發明的拜耳工藝(Bayer process)在全世界范圍內用來由鋁土礦(礬土)制造鋁。該工藝的副作用是產生顏色上為紅色且通常稱為赤泥(紅泥)的未溶解的鋁土礦殘留物。世界各處的超過80家鋁精煉廠在每制造1噸鋁加工4噸鋁土礦中產生大約1.5噸殘渣。全球工業每年產生超過8千萬公噸干殘渣，存儲在鋁土礦殘留物池和后壩(behind dam)中。

赤泥是高堿性的，具有約13的pH值。高pH是由于為了從鋁土礦提取氧化鋁而使用氫氧化鈉引起的。盡管對于鋁工業的與殘余物存儲相關的缺點的認知為時甚久，但是考慮到經濟、環境和社會因素，其仍然一直是優選的解決方案。到2007年為止，存儲的鋁土礦殘留物共計27億噸，到2015年預計殘余物達到40億噸。

已經提議用于再利用鋁土礦殘留物的很多潛在方案(選項)。這些中的一些為：

·用于酸性礦業廢棄物的中和處理材料

·用于建筑目的的材料(例如鋪路、造磚)

·陶瓷原材料的來源

·礦物生產的原料(例如生鐵)。

正如由目前正在存儲的估計30億噸鋁土礦殘留物所證明的，這些的任一項均未被廣泛使用。迄今為止尚未實現使用鋁土礦殘留物作為原料制造礦物和金屬有價物的可行工藝。

如上指出的，赤泥以12-13的堿性pH為特征。赤泥粒度往往非常小，粒度分布是這樣的：粒子的約20-40％將具有小于1微米的直徑，約60％將具有1-10微米的直徑，中值粒度為約4-5微米。盡管赤泥的固體含量隨已經存儲其多久和在怎樣的條件下存儲而變，但是固體含量通常在60-70％的范圍內，其中赤泥中的主要化合物為：

·20-50％(或更大)Fe₂O₃

·17-26％Al₂O₃

·6-12％TiO₂

·7-20％SiO₂

·5-12％Na₂O

·7-8％CaO

赤泥中固體材料的大多數為Fe₂O₃和Al₂O₃的混合物。這兩種化合物具有類似的描述為斜方六面體(菱形體)的晶體結構，即結構為其各面為斜方形的平行六面體。這兩種化合物在晶體結構上的類似性導致使得難以以經濟的方式分離兩種礦物的干擾。

發明內容