[實用新型]一種高鐵廢渣活化分離利用的裝備

有效

• 申請號: 201720864549.4
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN206940966U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 尹小林
• 申請（專利權）人: 長沙紫宸科技開發有限公司
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B7/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙)43205
• 代理人: 黃純能,寧星耀

技術領域

本實用新型涉及環保利廢技術領域，具體涉及一種高鐵赤泥及鐵礦石廢料等高鐵廢渣活化分離利用的裝備。

背景技術

當前，高鐵赤泥及鐵礦石廢料等高鐵廢渣的堆積量巨大，不只是浪費了大量的資源，亦給環境造成了巨大的污染及安全隱患。

高鐵赤泥主要為拜耳法赤泥，拜耳法赤泥氧化鐵及氧化鋁含量高，氧化鐵可達總量的28～34%，如平果鋁廠的拜耳法赤泥的化學成分一般為Fe₂O₃ 28～34%、Al₂O₃ 16～19%、SiO₂ 7～9%、CaO 18～21%、TiO₂ 6.5～7.5%、K₂O 0.04～0.1%、Na₂O 2.2～8.6%、MgO 0.3～0.8%、Loss 11～14%。目前，氧化鋁生產采用節能的拜耳法工藝已成為基本趨勢，而我國已是世界氧化鋁生產大國，2015年我國氧化鋁產能已占全球總產能的 51.98%達7160.27萬噸，我國氧化鋁產量已占全球氧化鋁總產量的51.18%達5898.90萬噸，加上2017年將新投產產能600萬噸，總產能有望達到8000萬噸，2017年產量有望達到6560萬噸。一般每生產一噸氧化鋁約排出1.0～1.3t赤泥。

赤泥具有顆粒細、高保水、高粘性，赤泥的顆粒粒徑大多為>0.075mm 3～6%，0.075～0.005mm 87～92%，< 0.005mm 4～7%；比重大多為2840～2870 g/m³；其主要礦物為文石和方解石、蛋白石、三水鋁石、針鐵礦、鋁針鐵礦、鮞綠泥石，還有少量的鈦礦物、菱鐵礦、水玻璃、鋁酸鈉、天然堿和火堿，且其中的含鐵礦物顆粒極細且被硅鋁酸鹽礦物覆裹，并大量的鐵直接固融在硅鋁酸鹽礦物晶格中。

赤泥及其附液中的污染物主要有堿、重金屬、氟化物、氯化物、硫酸鹽等，且赤泥的pH值達10.3～12，氟化物含量4.89～8.6mg/l，其浸出液的pH值達12.1～14，氟化物含量11.5～26.7mg/l。因此，赤泥（含附液）屬于強堿性有害廢渣，需進行無害化處置。

國外，氧化鋁生產企業的赤泥原先主要是填海堆存，現今赤泥填海堆存被明令禁止，筑壩堆存已成為主要的處理方式。國內，赤泥被大量的排入涵洞陰河和簡單的覆土填埋。近幾年，隨著環保的強化，赤泥大量的筑壩堆存，累積堆存量已超數億噸。赤泥堆場建設和維護費用高昂，且強堿性、高鹽度的赤泥廢液滲漏會造成土壤堿化，污染地下水源，亦破壞了周邊環境，帶來嚴重的環境問題，致使鋁工業的環保壓力劇增，已成為影響我國鋁工業可持續發展的棘手問題。圍繞赤泥的資源化利用及無害化處理兩大主題，國內外眾多科研院所和技術人員展開了多領域、多學科的赤泥綜合利用技術研究。大致可概括為：

1）利用燒結法赤泥生產水泥

利用燒結法低鐵低鋁高鈣赤泥生產水泥，我國自上世紀60年代起至今持續投入了巨大的人力、資金。但因堿含量高及影響窯況、產品質量偏低等問題，至今未能有效的工業大規模應用。

2）利用赤泥生產新型墻體材料及開發產品

在利用赤泥生產新型墻材方面，從“赤泥粉煤灰燒結磚”作為國家“九五”科技攻關重大項目至今，赤泥的系列項目年年都是國家級重大支撐攻關項目，投入的人力和資金十分巨大，進行了大量的技術開發，但這系列國家級科技成果項目都因經濟性差及產品開裂、泛霜等問題未能實現產業化。同樣，在利用赤泥制陶瓷濾料、塑膠填料、微晶玻璃、脫硫劑、煉鋼保護渣等產品的開發上，目前或處于進展中、或因產品質量問題、或因經濟性及高能耗與二次污染問題，離工業化應用大量消耗赤泥的目標尚遙遠。

3）赤泥作為路基材料

赤泥作為道路材料是以燒結法赤泥與粉煤灰、石灰、水泥等為主要原料，2004年即以重大產學研合作項目實施了示范應用工程，具有成本低廉，可節省黃土資源等，但客觀上仍只是轉移了污染。

4）赤泥制農用肥

赤泥制農用肥技術包括將赤泥干燥制成粉或制成顆粒狀用作土壤調理劑(又稱赤泥硅肥或硅鈣復合肥料)、或將赤泥加部分磷氮鉀和/或有機廢棄物制成顆粒狀多元素復合肥用于耕地。雖赤泥制農肥的確可化解氧化鋁生產企業的環保壓力問題，但客觀上僅是將集中的污染源轉移擴散。

5）從赤泥中提取有價金屬