[發(fā)明專利]一種赤泥綜合利用工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810867408.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN108754134A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李翔;葉學(xué)農(nóng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶華天工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C22B1/243
• 分類號(hào): C22B1/243;C22B1/248;C21B13/12;C03C13/06
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 魯延生

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種赤泥綜合利用工藝，取赤泥、添加劑進(jìn)行配料，混合均勻后壓制成塊，干燥團(tuán)塊，將干燥團(tuán)塊及一定比例的焦炭置于電弧爐中，進(jìn)行還原熔煉，所述團(tuán)塊中的鐵元素還原熔煉為鐵水，渣鐵分離后得到的鐵水直接經(jīng)鑄成鐵塊，熔融爐渣通過調(diào)質(zhì)調(diào)溫、纖維化、集棉等一系列工藝制成礦棉，本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理，能夠簡(jiǎn)便、高效的提取赤泥中的有價(jià)元素鐵，同時(shí)，產(chǎn)生的爐渣用于生產(chǎn)礦棉，有效地利用了赤泥資源，解決了赤泥的堆存問題，此外，還原過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵后用于配料烘干，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種赤泥綜合利用工藝。

背景技術(shù)

赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程產(chǎn)生的最大廢棄物，也是氧化鋁廠最大的污染源。因生產(chǎn)方法和鋁土礦品位的不同，每生產(chǎn)1t氧化鋁大約要產(chǎn)生0.5～2.0t的赤泥，以霞石為原料的燒結(jié)法廠，每生產(chǎn)lt氧化鋁產(chǎn)出的赤泥量多達(dá)5.5～7.5t，每噸赤泥還附帶3～4m³的含堿廢液。隨著鋁工業(yè)的發(fā)展和鋁礦石品位的降低，赤泥量將越來(lái)越大，必須對(duì)赤泥再處理加以利用，才能變廢為寶減少污染。

據(jù)估算，全世界年產(chǎn)赤泥量約為4000萬(wàn)t。目前國(guó)內(nèi)外氧化鋁廠大都將赤泥輸往堆場(chǎng)，筑壩濕法堆存，且靠自然沉降分離對(duì)溶液返回再用。如此大量的赤泥未能得到有效充分的利用，其所帶來(lái)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)問題是相當(dāng)復(fù)雜的：①建造赤泥堆場(chǎng)要占用大片土地，使基建投資增加；②赤泥中含堿和少量放射性物質(zhì)，長(zhǎng)期堆存，經(jīng)曬干后造成粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)重污染大氣和環(huán)境；③由于風(fēng)吹雨淋，致使赤泥流人江河湖泊，造成淤塞，毒化水質(zhì)，直接影響農(nóng)業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視，迫切要求氧化鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)害排放或零排放，使赤泥資源化，并研究其中各有價(jià)組分的綜合回收利用，是一項(xiàng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義的課題。

目前國(guó)內(nèi)外綜合利用赤泥的方法有有價(jià)組分的綜合回收，生產(chǎn)水泥，生產(chǎn)陶粒，生產(chǎn)建筑用磚，生產(chǎn)硅鈣肥和塑料填充劑等方法，這些方法不同程度的存在尾渣無(wú)法處理，經(jīng)濟(jì)效益低等一系列問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于：提供了一種赤泥綜合利用工藝，采用該工藝能夠簡(jiǎn)便、高效的提取赤泥中的有價(jià)元素鐵，同時(shí)，產(chǎn)生的爐渣用于生產(chǎn)礦棉，使用該工藝能有效地利用赤泥資源，解決了赤泥的堆存問題，此外，還原過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵后用于配料烘干，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種赤泥綜合利用工藝，包括以下步驟：

(1)配料-造塊：取赤泥、添加劑進(jìn)行配料，混合均勻后壓制成塊，在200℃～350℃的溫度下得到干燥團(tuán)塊，所述干燥團(tuán)塊的含水量為1％～5％；

(2)電弧爐還原熔煉：將步驟(1)獲得的干燥團(tuán)塊及還原劑置于電弧爐中，進(jìn)行還原熔煉，所述團(tuán)塊中的鐵元素還原為金屬鐵并熔化成鐵水，渣鐵分離后得到的鐵水直接經(jīng)鑄成鐵塊；

(3)爐渣生產(chǎn)礦棉：以步驟(2)還原熔煉后得到的熔融爐渣為主要原料，通過調(diào)質(zhì)調(diào)溫、纖維化、集棉等一系列工藝制成礦棉。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中電弧爐中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵后用于步驟(1)中壓塊的烘干。

優(yōu)選的，所述赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，其TFe含量為20wt％～40wt％。

優(yōu)選的，步驟(1)所述添加劑為石灰石和膨潤(rùn)土。

更優(yōu)選的，石灰石的添加量為待處理的赤泥量的1wt％～10wt％，膨潤(rùn)土的添加量為待處理的赤泥量的1wt％～3wt％。

優(yōu)選的，步驟(2)所述還原劑為焦炭，還原劑的添加量為待處理的赤泥量的15wt％～25wt％。

為了使還原熔煉反應(yīng)充分進(jìn)行，優(yōu)選的，電弧爐內(nèi)的反應(yīng)溫度為1450℃～1650℃，電弧爐內(nèi)的還原熔煉時(shí)間為40min～90min。