[發明專利]回轉窯法資源化處理赤泥的工藝及回轉窯

有效

• 申請號: 202110625368.7
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113247909B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李朝俠;黃河
• 申請（專利權）人: 李朝俠;黃河
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;C03C1/00;C21B13/08;B09B3/40;F27B7/00;F27B7/20;F27B7/33;F27B7/38;F27B7/40;F27D17/00
• 代理公司: 北京智乾知識產權代理事務所(普通合伙) 11552
• 代理人: 劉瑩瑩

本發明提供一種回轉窯法資源化處理赤泥的工藝，將摻入含碳物料的赤泥混合物料加入到回轉窯中，通過在回轉窯的冶化反應將赤泥進行分離分解，提取金屬及硅化物。本發明提供的回轉窯法資源化處理赤泥的工藝及回轉窯，使有害的赤泥固體廢料，有效的轉化為工業和生活資源化物質，處理工藝安全、節能，可靠，可以進入產業化大量生產，以彌補日益匱乏的資源。

技術領域

本發明屬于冶金固廢及再利用領域，具體涉及一種回轉窯法資源化處理赤泥的工藝及回轉窯。

背景技術

我國是世界上最大的鋁生產國和消費國。鋁的原料是鋁礬土。先把鋁礬土原料細磨至300目左右，然后把鋁礬土細粉放入鈉堿溶液中浸泡分解，提取次酸鋁去生產鋁，剩下來的就是高飽和度密相鐵酸鈉水玻璃和殘余的鋁酸鈉溶液混合溶液，將沉積下來的氧化鐵、氧化鈦、硅酸鈣浸泡于其中，成為赤泥。每生產一噸氫氧化鋁，大約同時產生赤泥1.4-1.6噸。赤泥全部由0-10μm的細微粉組成，浸泡在活潑的鐵酸鈉水玻璃飽和液體中，呈泥膏狀堆放保存在地面渣庫。據我國工業環保部門統計，每年我國新增加數千萬噸赤泥，日積月累，占據大量土壤地面，對我國水源土壤空氣造成環境污染，被我國定為“固廢”。下表1示出某一區域的赤泥成分。

表1中國某一區域的赤泥成分表

目前，對赤泥的處理方式主要有以下3種：

(1)摻入均化的“植被改良法”

把少量的赤泥加入大量的普通黏土，直接鋪設在地面種植植物，曰“土壤植被改造”。這種對赤泥搬家的方法危險而可怕。因為，10％的赤泥需要90％的“干凈的黏土”來調配，此過程并沒有發生分解式的冶金物理化學反應，反而將有害的活潑的鈉堿被人為的迅速均勻的摻入“90％干凈的土壤”，造成10倍于原赤泥的污染擴散，出現“人造鹽堿地”！

(2)摻入均化的“建筑物填充法”:

把少量的赤泥加入建筑混凝土、灰渣磚、建筑陶粒，這種方法屬于“對赤泥搬家”，而并非對赤泥進行“無害化”處理。這種辦法也不可取。因為，水泥內的鈉指標的物質性，來源于水泥礦物的天然固有成分，有穩定的組織結構；而赤泥中的復雜的重堿溶液與硅鋁共溶物的結合，是一種缺失了分子穩定性的既非硅酸凝膠也非鋁酸凝膠的具有分子缺陷的不穩定的微細份的團聚對混凝土進行摻雜。赤泥加入水泥或者黏土構筑物，會先于水泥的硅凝膠對建材基質料浸潤起反應，取代部分原本建筑結構的凝聚硬化模式反應。但是，赤泥的不穩定分子結構并沒有在構筑物中穩定下來。重堿赤泥凝膠在水泥或黏土結合的建材基體中，會直接的、持久的進行穿行和遷移，破壞和降低建筑構件產品的穩定性，引起一系列的嚴重的衍生后果。

(3)赤泥物理選鐵減量法：

將赤泥進行壓濾除去部分液體，再進行焙砂將赤泥中部分鐵元素活化分離，然后對赤泥中的鐵磁物進行磁選，取出部分鐵磁物。這是一種赤泥綜合利用的方式，而非赤泥“無害化”或者“減量化”處理。因為，雖然提走了部分鐵磁物，但是赤泥總量的有害物質并沒有減少。造成了剩余赤泥的堆積密度更小，鈉鹽濃度更大，使干赤泥更接近可燃爆炸物的“危廢”標準。

因此，赤泥的處理和利用是世界難題。

現有技術中對赤泥的處理存在以下難點：

1、需要處理的赤泥量太大。不算歷年積存赤泥，每年我國鋁行業新產出的赤泥就達到數千萬噸，必須采用大型設備，穩定的工藝進行產業化處理才有意義。