[發明專利]一種赤泥熔融冶煉回收鐵釩鈉的方法

在審

• 申請號: 202110389427.5
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113088607A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 何航軍;陳均寧;劉保偉
• 申請（專利權）人: 廣西化冶科技有限責任公司
• 主分類號: C21B11/00
• 分類號: C21B11/00;C22B1/24;C22B7/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

一種赤泥熔融冶煉回收鐵釩鈉的方法，包括如下步驟：(1)赤泥干燥至含水率≤10％；(2)然后按干基赤泥：石灰：含碳還原劑＝100：0～50：10～70的比例配料，分別或混勻后壓球，得到直徑為8～35mm的生球；(3)將生球烘干至含水率≤1％；(4)再將干球加入礦熱爐中進行直接熔煉，鐵渣分離得到含釩生鐵和及無害化爐渣；爐氣經收塵回收鈉后，送至熱風爐燃燒作為干燥的熱源。赤泥中鐵回收率≥94％，釩回收率≥90％，鈉回收率≥60％。采用本發明具有工藝流程簡單、設備可靠、能夠實現大規模生產、成本低、效率高和環保好的顯著優點。

技術領域

本發明涉及火法冶金的技術領域，具體是一種赤泥熔融冶煉回收鐵釩鈉的方法，適用于氧化鋁廠赤泥熔融冶煉生產含釩生鐵，并將赤泥脫鈉得到無害化爐渣。

背景技術

赤泥作為氧化鋁生產的固體廢棄物，每生產1噸氧化鋁產生1～1.5噸赤泥，屬于大宗固體廢棄物。目前國內企業采用物理磁選鐵方法處理，減排量10～20％，剩余赤泥堆存，仍占用大量土地資源，且赤泥中堿的污染仍然存在，并未根本解決赤泥的危害，已經對人類的生產、生活造成諸多方面的直接和間接的影響，至今國內外尚未有工業規模化全部資源化回收利用的實例。所以最大限度的減少赤泥產量和危害，實現多渠道、大規模的資源化利用已迫在眉睫。

赤泥中含有大量的鐵、鋁、釩、鈦等有價元素，有的高鐵赤泥中Fe₂O₃含量高達60wt％以上，有很大的利用價值。但是赤泥粒度較細，鐵、鋁氧化物嵌布關系復雜，很難得到有效利用。

由于赤泥中含有豐富的鐵資源，實現對含鐵赤泥資源的綜合回收利用，對緩解我國鐵礦石資源緊缺現狀，具有重要的現實意義。

現階段，實現赤泥渣鐵分離并綜合利用所采取的主要處理工藝措施有：

(1)燒結/球團氧化焙燒工藝：如中國專利CN201210294361.2公布了一種高鐵赤泥煉鐵提鋁綜合利用的方法，采取赤泥制備小球團復合燒結礦或球團礦，與焦炭在不低于400℃溫度下裝入高爐中，實現赤泥煉鐵并在分離爐渣后浸出氧化鋁。

(2)煤基隧道窯直接還原工藝：如中國專利CN201210022603.2公布了一種赤泥制作還原鐵的工藝方法，將赤泥和促進劑混合、壓坯，并同還原劑一起裝入還原罐中，在溫度為1100～1300℃的高溫隧道窯內焙燒20～50h進行直接還原，產品為Fe含量為73wt％海綿鐵。

(3)煤基回轉窯直接還原工藝：如中國專利CN201310237115.8公布了一種赤泥綜合回收利用鐵和鋁的方法，將赤泥進行高壓輥磨處理后，添加復合添加劑進行造球、并干燥，在溫度為1000～1200℃的煤基回轉窯內焙燒60～180min進行直接還原，獲得海綿鐵；經破碎、磨礦后磁選得到直接還原鐵粉，鐵回收率≥85％；磁選尾礦置于堿溶液中，經浸出、過濾得到氧化鋁，濾渣作為水泥生產原料。

(4)煤基轉底爐直接還原工藝：如中國專利CN201010561605.X和CN201110005233.7公布了一種赤泥分離鐵、鋁硅渣和堿金屬去除的工藝方法及設備和一種短流程的赤泥綜合利用方法及設備，采取赤泥與煤粉、石灰和添加劑混合、造球，經預熱后在溫度為1300～1500℃的旋轉床或轉底爐中進行直接還原，經磨礦、磁選后實現渣鐵分離；從赤泥中提取的鐵用于電爐或轉爐、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標號水泥灰耐火材料原料。

目前對赤泥實現渣鐵分離并綜合利用的前處理方法，大致可分為基于傳統燒結/球團的氧化焙燒工藝和基于隧道窯法、回轉窯法和轉底爐法的傳統煤基直接還原工藝，其優缺點為：

(1)基于傳統燒結/球團的氧化焙燒工藝，將高鐵赤泥轉化氧化性燒結礦或球團礦，可實現赤泥大規模化資源回收利用，但存在赤泥原礦鐵品位要求高，燒結/球團焙燒處理赤泥的生產成本高、產品質量不穩定的問題；