[發(fā)明專利]一種低成本氧化鋁赤泥資源化利用的工藝方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011112358.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112430742A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭思堯
• 申請（專利權(quán)）人: 彭思堯
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/00;C21B13/00;C22B21/00;B03C1/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發(fā)明提供一種低成本氧化鋁赤泥資源化利用的工藝方法及其應(yīng)用，屬于工業(yè)廢渣資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。所述工藝方法至少包括：將赤泥進(jìn)行氣基磁化處理后進(jìn)行磁選分離，將磁選分離得到含金屬磁性材料提煉獲得金屬；剩余尾渣做無害化處理。本發(fā)明提供的工藝方法投資少、運(yùn)行成本低，收益高，為實(shí)現(xiàn)赤泥無害化綜合利用奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢渣資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低成本氧化鋁赤泥資源化利用的工藝方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

赤泥是氧化鋁工業(yè)產(chǎn)生的固體廢渣，平均每生產(chǎn)一噸氧化鋁，就會產(chǎn)生一到兩噸赤泥。我國是氧化鋁生產(chǎn)大國，每年產(chǎn)生數(shù)百萬噸的赤泥，隨著社會的快速發(fā)展，對氧化鋁的需求越來越大，因此未來赤泥的產(chǎn)量正在逐步增加。赤泥礦物成分復(fù)雜，主要為文石和方解石，含量為60％～65％，其次是蛋白石、三水鋁石、針鐵礦，含量最少的是鈦礦石、菱鐵礦、天然堿、水玻璃、鋁酸鈉和火堿，其礦物成分復(fù)雜。

目前，企業(yè)對赤泥的處理方式主要是露天筑壩堆放，這種方式一方面會占用大量土地，增加維護(hù)管理成本，另一方面會污染土地以及地下水，且堆放的赤泥在干燥之后會形成粉塵隨風(fēng)飄揚(yáng)，造成大氣中PM濃度增大，污染空氣，影響人類和動植物的健康，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。因此赤泥的無害化處理對于氧化鋁企業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展具有重要意義，同時減少赤泥所帶來的環(huán)境負(fù)面影響，然而如何實(shí)現(xiàn)赤泥的高價值利用仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

赤泥的處理與綜合利用，一直是困擾世界各國氧化鋁生產(chǎn)的難題之一。科研人員做了很多相關(guān)研究，主要是提取其中的有價金屬和利用赤泥生產(chǎn)建筑材料及過濾劑等。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有處理工藝往往存在處理成本高、能耗大，流程復(fù)雜，工業(yè)應(yīng)用性不強(qiáng)、效果不夠理想等問題，阻礙其進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低成本氧化鋁赤泥資源化利用的工藝方法及其應(yīng)用，本發(fā)明通過將赤泥進(jìn)行多種工藝處理，各工藝協(xié)同配合，共同作用，從而在充分回收赤泥中的鐵、鋁等金屬元素的同時，將赤泥轉(zhuǎn)化為無害尾渣，進(jìn)一步可應(yīng)用于水泥、巖棉板、建筑及鋪路材料等領(lǐng)域，具有良好的實(shí)際應(yīng)用特別是大規(guī)模工業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的價值。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個方面，提供一種低成本氧化鋁赤泥資源化利用的工藝方法，所述工藝方法至少包括：將赤泥進(jìn)行氣基磁化處理后進(jìn)行磁選分離，將磁選分離得到含金屬磁性材料(主要包括四氧化三鐵)提煉獲得金屬；剩余尾渣做無害化處理。

其中，所述赤泥進(jìn)行氣基磁化前進(jìn)行干燥粉碎處理，從而使得后續(xù)氣基磁化反應(yīng)更加充分。

其中所述氣基磁化具體方法包括將赤泥與還原性氣體進(jìn)行加熱接觸反應(yīng)。

所述還原性氣體包括但不限于H₂、CO、煤氣等，考慮到節(jié)約成本等問題，優(yōu)選為煤氣，由于煤氣本身即含有H₂和CO，是一種較好的還原性氣體，且價格較純H₂、CO更為低廉。同時，在反應(yīng)過程中，赤泥中所含有的堿性物質(zhì)與煤氣中的酸性氣體發(fā)生中和反應(yīng)，從而能夠?qū)⒚簹庵械乃嵝詺怏w(如硫化氫等)含量降低，達(dá)到對煤氣脫硫降酸的效果。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，所述煤氣是由煤、焦炭等固體燃料或重油等液體燃料經(jīng)干餾、汽化或裂解等過程所制得的氣體。所述煤氣中各成分含量包括：氫氣0-40％，CO為1-50％，其余為氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w，另外，不可避免的含有H₂S等酸性氣體。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用未經(jīng)脫除酸性氣體(如硫化氫等)的煤氣或熱煤氣。所述煤氣或熱煤氣可在氣基磁化中循環(huán)使用。