[發明專利]一種改性赤泥粉及其制備方法

有效

• 申請號: 202110386058.4
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113354309B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 高建陽;劉世杰;郭淑敏;張曉陽;李克甫;陳玉海;袁崇良;李潁;紀蒙;趙冠南;刁克建;劉建峰;鄭霞;劉翔宇;李吉義;張秀平;牟濤
• 申請（專利權）人: 中鋁山東環保科技有限公司;中鋁山東有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/38;B09B3/70;B09B3/38;B09B3/30;B09B101/30;B09B101/55
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發明提供了一種改性赤泥粉，屬于輕金屬冶金技術領域，所述改性赤泥粉的制造原料包括復合改性助劑和赤泥，所述復合改性助劑包括分散助劑、穩定助劑和減水助劑，所述復合改性助劑的質量與所述赤泥的固體物質量之比為(6～30)∶(70～94)，所述分散助劑、所述穩定助劑和所述減水助劑的質量比為1∶(0～0.15)∶(0～0.05)。該改性赤泥粉能夠替代粘土，作為建材、水泥等領域的原料，解決了赤泥堆存問題，并降低了建材、水泥等制造業對粘土的消耗，保護了粘土資源不被過度開發。本發明還提供了一種改性赤泥粉的制備方法。

技術領域

本發明屬于輕金屬冶金技術領域，特別涉及一種改性赤泥粉及其制備方法。

背景技術

赤泥，是用鋁土礦提煉氧化鋁過程中產生的廢棄物，因其為赤紅色泥漿狀而得名。隨著鋁土業的不斷發展，我國的赤泥排放量每年為1500萬噸以上，且隨著新投產和老設備增產改造，赤泥總質量有上升的趨勢。世界各國大多數氧化鋁廠是將赤泥堆積或傾入深海，赤泥的存放不僅占用大量土地和農田、耗費較多的堆場建設和維護費用，而且存在于赤泥中的剩余堿液能向地下滲透，造成地下水污染。此外，堆場的赤泥形成的粉塵到處飛揚，破環生態環境，造成嚴重污染。在土地資源日趨緊張、環境保護日趨重要的當今社會，赤泥的綜合治理己成為人們所關注的焦點之一。赤泥是氧化鋁生產過程中產生的最大廢棄物，也是氧化鋁生產的最大污染源。由于生產方法和鋁土礦品位的不同，每生產一噸的氧化鋁大約要產生0.5-2.5噸的赤泥，每噸赤泥還附帶有3-4m³的含堿廢液。

赤泥依氧化鋁生產方法的不同，可分為燒結法、拜耳法和聯合法赤泥三種，由于鋁土礦的含量豐度不同，國內外氧化鋁生產所采取的方法也不同。除我國外，其他各國大多采用拜耳法生產，拜耳法產量約占世界總產量的90％以上。拜耳法生產采用的是，強堿NaOH溶出高鋁、高鐵鋁土礦，產生的赤泥中氧化鋁、氧化鐵、堿含量高；處理的是一水軟鋁石型和三水鋁石型鋁土礦。燒結法和聯合法處理的是難溶的高硅、低鐵、一水硬鋁石型、高嶺石型鋁土礦，產生的赤泥Ca0含量高，堿和鐵含量較低。我國主要是以一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁的燒結法、聯合法赤泥，其主要成分為硅酸二鈣及其水合物:國外則以拜耳法為主，拜耳法赤泥的主要成分為赤鐵礦、鋁硅酸鈉水合物、鈣霞石等。

在赤泥中金屬鐵的回收方面，各國做了大量的研究，雖然國外研究的時間都相對較早，多為60-80年代，但現在仍未有大量的實際應用。在我國，平果鋁土礦含有多種有價金屬，平果鋁業公司和廣西冶金研究院聯合做了以平果鋁上礦拜耳法赤泥為原料，以煤為還原劑，進行直接還原煉鐵的試驗研究，其工藝流程是將赤泥和煤混合、制團、干燥、然后進行還原焙燒，最后磁選制取海綿鐵。

現在贛州有色研究所等公司采用高梯度、高強度磁選機回收赤泥中的鐵，并未取得石英，同時投資運行費用高，回收率低。

赤泥應用技術開發很大程度上受制于赤泥堿的問題、水分問題，一直得不到很好的利用。

赤泥黏度很大，而且含水率高，具有觸變性能，很難干燥，而且時間長，利用難度很大。

在赤泥資源化利用方面，我國氧化鋁行業相繼開展了赤泥生產水泥、赤泥做免燒磚、燒結磚等新型墻體材料、赤泥做硅鈣板保溫材料、赤泥塑料填料、赤泥硅鈣肥、赤泥用作路基材料以及赤泥中提取有價金屬鈧、鈦、鐵等方面的技術研究工作，取得了一些進展，但除赤泥配料生產水泥外，其它技術均未實現赤泥的大規模利用。