[發明專利]一種綜合處理利用赤泥的化工冶金方法

在審

• 申請號: 201711455602.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108118141A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 戴元寧
• 申請（專利權）人: 云南元晟新材料科技有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B7/04;C01F7/02;B82Y40/00;C01C1/26;B03C1/02
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本發明是一種化工冶金綜合處理利用赤泥的方法。經過褐煤為赤泥中Fe₂O₃的還原劑，石灰石為分散劑及赤泥中的Al₂O₃的轉化劑，二者磨細與赤泥均混進行還原磁化和轉化焙燒。對磁化得到的Fe₃O₄和Fe°進行磁選富集得到鐵精礦，還可以對此鐵精礦進行二次還原磁化，精度磁選制還原鐵粉。將磁選后的Al₂O₃已經轉化為Al₂（CO₃）₃的富鋁渣進行氧化蒸煮脫硅，溶出Al₂（CO₃）₃。含少量鋁、鈣的硅渣可作陶瓷或白水泥原料。Al₂（CO₃）₃溶液以氨水合成NH₄Al（OH）₂CO₃↓。固液分離后，固相NH₄Al（OH）₂CO₃經干燥、焙解制得納米活性氧化鋁；液相(NH₄)₂CO₃經濃縮結晶、干燥制得碳酸鈉副產品。

技術領域

本發明屬于一種資源化綜合處理選冶渣料的化工冶金技術，具體涉及對制鋁工業產生的巨額污染性廢渣赤泥的綜合處理利用方法。

背景技術

處理利用赤泥是當今礦冶工業的難題。赤泥亦稱紅泥，是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，故而得名（也有含氧化鐵較少的棕色，甚至灰白色）。每生產一噸氧化鋁。附帶產生0.5～2.5噸赤泥。全世界每年由此而產生的赤泥約7000萬噸。我國每年產生的赤泥為3000萬噸以上。巨額的赤泥產生其堿性滲透和固渣占地，已經對人類的生產、生活造成多方面的直接或間接影響，因而最大限度的減少或更除赤泥的產生和危害，實現多渠道，大數量的資源化利用，已迫在眉睫，

近年來我國和世界礦業專家和科學家對赤泥的多方面處理及多渠道開發利用，做了大量有益的工作。如濟鋼赤泥沉積降絮凝劑法，不但可以從鋁土礦中熔出Al₂O₃，對排除的赤泥進行選礦處理（赤泥選礦用高梯度磁選機），提選其中的鐵礦物，有效用于鋼鐵冶煉，剩余物制成免燒磚。經中國金屬學會、鋼鐵研究總院、北京科技大學、哈爾濱科技大學等科研專家學者對濟鋼集團“鋁廠廢棄物—赤泥資源化開發利用”項目進行的技術鑒定認為，該成果既利用了資源，消除了污染，又節省了土地占用，屬國內外首創。此外，還有燒結法制水泥等。都不失赤泥資源化利用的途徑。但前者只利用了赤泥中的鐵，高價值的鋁未有效利用。后者脫水能耗大，含堿高腐蝕耐火材料。對于日愈增加的巨額赤泥，仍需要進行更有低能耗、低成本、高效益、無二次污染的多渠道，大規模的科學綜合開發利用。

本發明利用先進的化工冶金技術，以廉價的還原劑和轉化組合劑，可靠的還原轉化設備，改變赤泥中鐵的內部結構。使其成為符合工業化磁選的Fe₃O₄和Fe°經富選分離成鐵精粉產品，赤泥中的鋁則同時轉化為易分離進行化工深加工的碳酸鋁進而獲取高價值的納米活性氧化鋁產品。有效高價值的利用赤泥中的有價組份。

發明內容

本發明要解決的問題是：提供一種將赤泥中的主要成分鐵和鋁作為資源分離并直接成為工業產品的高效產業化利用，它可以將赤泥中含量30—60%的Fe₂O₃充分還原為Fe₃O₄和Fe°然后磁選富集為鐵精礦，還可進行二次徹底還原富選為高價值的還原鐵粉產品。同時將赤泥中含量10—30%的Al₂O₃轉化分離為進行深加工的碳酸鋁進而成為高價值的活性納米氧化鋁產品。