[發(fā)明專利]一種綜合利用高鐵赤泥的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811169783.0
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109250741A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海燕;潘曉林;吳艷;畢詩文
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C01F7/08
• 分類號: C01F7/08;C01F7/14;C01B33/24
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種綜合利用高鐵赤泥的方法，其特征在于，其包括下述步驟：

S1：將高鐵赤泥首先進(jìn)行脫鐵，制備出含鐵產(chǎn)品和脫鐵后赤泥，脫鐵后赤泥再與石灰、堿和循環(huán)母液混合配料，然后進(jìn)行窯外烘干；

S2：將烘干原料在800～1250℃溫度區(qū)間內(nèi)，燒結(jié)反應(yīng)0.5～2h，反應(yīng)結(jié)束后得到燒結(jié)熟料；

S3：將燒結(jié)熟料進(jìn)行浸出反應(yīng)，液固分離后得到浸出渣和浸出液；

S4：將所述浸出液進(jìn)行處理，根據(jù)產(chǎn)品需求選擇種分、碳分或者蒸發(fā)結(jié)晶工序，分別得到Al(OH)₃或NaAlO₂晶體，或自由組合，反應(yīng)得到溶液需要調(diào)整后作為循環(huán)母液返回步驟S1的混料工序；

S5：所述浸出渣在氫氧化鈉溶液的作用下進(jìn)行渣中堿的回收，并同時(shí)制備硅酸鈣粉體，反應(yīng)后堿液一部分做產(chǎn)品，一部分稀釋后返回該步驟中替換氫氧化鈉溶液進(jìn)行脫堿。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述高鐵赤泥中氧化鐵含量為15％～60％。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述脫鐵后赤泥、石灰和堿中的各形態(tài)存在的鈉、鐵、鋁、鈣、硅、鈦總量分別以氧化物的摩爾數(shù)計(jì)，配料關(guān)系滿足：

[Fe₂O₃]+[Al₂O₃]+X_N×[SiO₂]＝[Na₂O]_總，和[CaO]_總＝[TiO₂]+X_C×[SiO₂]，X_N＝0.3～1.0；X_C＝0.5～1.5，方括號表示各氧化物的物質(zhì)的量。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述堿為氫氧化鈉和碳酸鈉中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述循環(huán)母液在第一次循環(huán)的母液為氫氧化鈉溶液，之后的循環(huán)母液為步驟S4中反應(yīng)得到的溶液，主要成分為鋁酸鈉和碳酸鈉的混合液，其中循環(huán)母液中的Na₂O_K＝200～300g/L、AO＝10～40g/L和Na₂O_C＝5～30g/L，所述循環(huán)母液與固相原料的液固比按單位為mL:g＝0.3～5進(jìn)行混合配料。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述烘干的溫度為90～110℃，時(shí)間為8～48h。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，所述浸出反應(yīng)采用的浸出介質(zhì)為鋁酸鈉和碳酸鈉的混合液，其中溶液中的分子比α_K＝1.2～1.5，AO＝45～65g/L，Na₂O_C＝5～20g/L，所述浸出介質(zhì)與燒結(jié)熟料的比例按單位mL：g為4～6；浸出溫度為70～90℃，浸出時(shí)間15～60min。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，所述種分即晶種分解，即在浸出液中添加氫氧化鋁晶種，并且在不斷的攪拌條件下，溶液中的氧化鋁便呈氫氧化鋁析出，其中，添加Al(OH)₃按濃度為40～60g/L進(jìn)行添加；

所述碳分即碳酸化分解，即在添加少量氫氧化鋁晶種的浸出液中通入二氧化碳?xì)怏w，使NaOH轉(zhuǎn)變成碳酸鈉，促使氫氧化鋁從溶液中析出，其中，加入Al(OH)₃晶種按濃度為40～60g/L進(jìn)行添加；

所述蒸發(fā)結(jié)晶為將浸出液加熱煮沸至結(jié)晶析出，得到鋁酸鈉晶體和提鋁液。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S5中，所述氫氧化鈉溶液的濃度按Na₂O_K＝20～120g/L；反應(yīng)溫度為120～200℃，脫堿時(shí)間30min～24h，所述氫氧化鈉溶液與浸出渣的比按單位mL/g＝4～6進(jìn)行。