[發明專利]一種赤泥中綜合回收鈉、鋁、鐵的方法

有效

• 申請號: 201810658743.6
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108950212B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 孫偉;胡岳華;呂斐;王麗;高建德;孫寧
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發明公開了一種赤泥中綜合回收鈉、鋁、鐵的方法；將赤泥與添加劑混合獲得混合生料，混合生料經焙燒，獲得熟料，熟料加入堿性調整液中浸出，固液分離，獲得含鋁、鈉的浸出液以及磁性浸出渣；所述添加劑包含鈣系添加劑、鎂系添加劑和鈉系添加劑組成的混合添加劑；本發明的技術方案，無需加入還原劑，而是利用鎂系添加劑將赤鐵礦或針鐵礦轉化為具有強磁性的鎂鐵礦進入浸出渣中，再通過磁選分離得到鐵精礦產品，在上述技術方案中，避免了目前回收鐵過程中的氣氛控制過程及大量污染性氣氛的產生。本發明中，鋁回收率85％，鈉回收率92％以上，最終殘渣中鈉含量降至1％以下，鐵精礦鐵品位50％～55％，回收率70％左右。

技術領域

本發明涉及工業廢料再利用及環保領域，具體涉及一種赤泥中綜合回收鈉、鋁、鐵的方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁在生產過程中產生的一種粉泥狀高含水的強堿廢渣，因含有大量氧化鐵而呈紅色，故被稱為赤泥。我國是世界第一大氧化鋁生產國，近年來氧化鋁年產量一直占世界氧化鋁年產量的一半左右。按現有工藝和鋁土礦組成，一般每生產1噸氧化鋁約產生1～2.5噸赤泥。據統計，我國氧化鋁工業赤泥的年產生量達7000萬噸以上，歷史累計堆存量超過3.5億噸。除少部分應用于水泥生產、制磚等外，大多濕法露天筑壩堆存。赤泥的堆放不僅占用大量土地，耗費較多的堆場建設和維護費用，而且赤泥中的高堿污水向地下滲透，會造成地下水體和土壤污染。裸露赤泥形成的粉塵隨風飛揚，污染大氣，危害人體健康，惡化生態環境。長期堆存還存在潰壩的安全隱患。同時，赤泥中含有鐵、鋁、硅、鈣、鈉等有價組分，是一種潛在資源。因此，對赤泥進行綜合回收利用既能解決生態環境問題，又能帶來可觀的經濟價值，是解決赤泥堆存問題的根本方向。

國內外針對赤泥綜合回收利用進行了大量研究，主體工藝主要集中在還原焙燒—堿浸和直接酸浸等。但還原焙燒須控制還原氣氛，酸浸耗酸量大，造成環境的二次污染問題，均未取得大規模工業應用。由于赤泥成分復雜，存在包裹性、堿性、等問題，赤泥的無害化綜合利用成為世界性難題。目前的處理方法均存在利用率不足或成本高、工藝復雜的缺點。因此，開發赤泥的可行性綜合回收利用新技術，具有重大的意義。

發明內容

針對現有技術中赤泥處理工藝復雜，易造成二次污染的問題，本發明的目的在于提供一種工藝簡單且無尾渣排放的從赤泥中綜合回收鈉、鋁、鐵的方法。該方法可實現赤泥資源全量化利用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種赤泥中綜合回收鈉、鋁、鐵的方法，包括以下步驟：

將赤泥與添加劑混合獲得混合生料，混合生料經焙燒，獲得熟料，熟料加入堿性調整液中浸出，固液分離，獲得含鋁、鈉的浸出液以及磁性浸出渣；

所述添加劑包含鎂系添加劑；

所述混合生料中組份的摩爾比關系為：

CaO/(SiO₂+TiO₂)＝2～2.5，MgO/Fe₂O₃＝0.5～1，(Na₂O+K₂O)/Al₂O₃＝1～1.3。

本發明的技術方案，加入鎂系添加劑，在焙燒過程中，鎂系添加劑與赤泥中的赤鐵礦或針鐵礦反應，形成具有尖晶石結構的鎂鐵礦，進入浸出渣中，后續通過磁選分離得到鐵精礦產品，在上述技術方案中，無需加入還原劑，避免了目前回收鐵過程中的大量污染性氣氛的產生。

優選的方案，所述混合生料中組份的摩爾比關系為：

CaO/(SiO₂+TiO₂)＝2.2～2.5，MgO/Fe₂O₃＝0.6～0.8，