一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁所排放的固體廢棄物的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉 及一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣，每生產(chǎn)一噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生 1. 0-2. 0噸赤泥。赤泥一般呈細(xì)粒粉狀，因外觀與赤色泥土相似而得名，其中鐵含量較高 (一般介于5% -15%之間），且以弱磁性Fe2O3為主，因此可以作為生產(chǎn)鐵精礦的新資源。 赤泥中Fe 2O3的回收也有利于其他有用組分的綜合利用。目前，鐵礦石的分選主要采用磁選 設(shè)備進(jìn)行分離，但是，赤泥中的鐵多為弱磁性氧化鐵Fe 2O3，即使采用磁場(chǎng)強(qiáng)度較高的磁選機(jī) 進(jìn)行回收，仍然不能達(dá)到理想效果。加上近年來(lái)鋼鐵價(jià)格不斷下降，因此，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技 術(shù)條件下赤泥提鐵難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
[0003] 全世界每年產(chǎn)生的赤泥約9000萬(wàn)噸，赤泥綜合利用是世界性難題，國(guó)際上對(duì)赤泥 主要采用堆存覆土的處置方式。中國(guó)作為世界第四大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá) 數(shù)百萬(wàn)噸。近年來(lái)，我國(guó)赤泥綜合利用工作得到各方面的高度重視，工信部為此專門(mén)出臺(tái)了 《赤泥綜合利用指導(dǎo)意見(jiàn)》（工信部聯(lián)節(jié)[2010]401號(hào)），國(guó)家"十二五"資源綜合利用指導(dǎo) 意見(jiàn)和大宗固體廢物綜合利用實(shí)施方案的通知【發(fā)改環(huán)資〔2011〕2919號(hào)】中，明確提出對(duì) 赤泥要實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效利用，并將建設(shè)一批赤泥綜合利用示范項(xiàng)目作為其重點(diǎn)工程之一。
[0004] 但是，大量的赤泥不能充分有效的利用，不僅占用了大量土地，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán) 重的污染，所以最大限度的減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實(shí)現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化已迫在眉 睫。赤泥中主要元素是鐵、硅、鋁、鈣，此外還含有較為貴重的釩、鈦、鈧、稀土等金屬，是一種 寶貴的二次資源。如何處理赤泥是一個(gè)值得深入研宄的課題，對(duì)尾礦的處理首先應(yīng)該注重 無(wú)害化、資源化和能源化，尾礦的資源化利用本身就是節(jié)約能源和資源，為尾礦處理找到一 條化害為利、變廢為寶的新途徑，實(shí)現(xiàn)無(wú)廢料生產(chǎn)，減少土地占用，對(duì)資源的充分利用和生 態(tài)環(huán)境的改善具有重要意義。
[0005] 赤泥中其他有用組分常常因其中含有鐵不能得以綜合利用，因此，除去赤泥中的 鐵有利于其他組分的回收。目前，用回收燒結(jié)法得到赤泥中的鐵主要采用化學(xué)浸出法，該方 法不僅需要消耗大量的酸堿等化學(xué)試劑，而且，化學(xué)試劑易腐蝕損壞設(shè)備，對(duì)設(shè)備質(zhì)量要求 較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理 方法。本發(fā)明采用還原焙燒-磁選的技術(shù)方法，回收燒結(jié)法赤泥中的鐵，其具有環(huán)境友好、 回收率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0008] 一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0009] (1)將燒結(jié)法赤泥過(guò)濾、干燥、研碎、攪拌混勾，得到混勻的燒結(jié)法赤泥；
[0010] (2)將混勻的燒結(jié)法赤泥與碳粉混合、研磨，得到混合物料；
[0011] (3)將混合物料焙燒、水中淬冷、靜置沉淀，得到沉淀物；
[0012] (4)將沉淀物再次研磨，得到研磨后的燒結(jié)法赤泥；
[0013] (5)將研磨后的燒結(jié)法赤泥加水配制成礦漿，用強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥 尾礦渣。
[0014] 優(yōu)選地，所述碳粉與燒結(jié)法赤泥的質(zhì)量比為1:0. 5-1:2。
[0015] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述將混勻的燒結(jié)法赤泥與碳粉混合、研磨，其研磨為：將混 合物料研磨至平均粒徑小于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的混合物料占80-100%。
[0016] 優(yōu)選地，步驟（3)中，所述將混合物料焙燒，其焙燒為：在600°C -1000°C隔絕空氣 的條件下，焙燒10_60min。
[0017] 優(yōu)選地，步驟（4)中，所述將沉淀物研磨，其研磨為：將沉淀物研磨至平均粒徑小 于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的沉淀物占80-100 %。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（5)中，所述將研磨后的燒結(jié)法赤泥加水、配制成礦漿，其礦漿質(zhì)量 濃度為20-40%。
[0019] 優(yōu)選地，步驟（5)中，所述用強(qiáng)磁選機(jī)分選，其磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為6000-10000GS。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益的技術(shù)效果：
[0021] (1)本發(fā)明采用還原焙燒-磁選的技術(shù)方法，改善了燒結(jié)法赤泥中的氧化鐵的鐵 磁性，使弱磁性鐵Fe 2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)性鐵Fe 304，提高了赤泥中鐵的回收率和精礦品位。
[0022] (2)本發(fā)明在使用還原焙燒-磁選技術(shù)方法中，無(wú)需添加酸、堿等化學(xué)藥劑可將燒 結(jié)法赤泥中鐵分離出來(lái)，有利于燒結(jié)法赤泥中的鐵的富集和回收，對(duì)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物赤泥 中其他有價(jià)成分的綜合利用也具有重要作用。
[0023] (3)本發(fā)明制備過(guò)程簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求和能耗低、容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)， 對(duì)尾礦資源利用和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
[0024] (4)本發(fā)明中，鐵的回收率可達(dá)到90%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 本發(fā)明的一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其具體步驟如下：
[0029] (1)將全鐵品位為21. 8%的燒結(jié)法赤泥過(guò)濾，在干燥箱中加熱、干燥，然后研碎、 混勻，用四分法縮分，取樣燒結(jié)法赤泥樣品50g ;
[0030] (2)將碳粉與燒結(jié)法赤泥樣品按照質(zhì)量比為1:0. 5混合，得到混合物料，再將混合 物料研磨至平均粒徑小于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0031] (3)將混合物料在600°C條件下，隔絕空氣焙燒20min，焙燒結(jié)束后，在600°C的高 溫條件下，將焙燒后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷卻后的赤泥樣品；
[0032] (4)將冷卻后的赤泥樣品靜置沉淀，得到沉淀物，再將沉淀物研磨至平均粒徑小于 0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0033] (5)將研磨后的赤泥樣品加水，配制成質(zhì)量濃度為20%的礦漿，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為 6000GS條件下，用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥尾礦渣。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 本發(fā)明的一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其具體步驟如下：
[0036] (1)將全鐵品位為21. 8%的燒結(jié)法赤泥過(guò)濾，在干燥箱中加熱、干燥，然后研碎、 混勻，用四分法縮分，取樣燒結(jié)法赤泥樣品70g ;
[0037] (2)將碳粉與燒結(jié)法赤泥樣品按照質(zhì)量比為1:1混合，得到混合物料，再將混合物 料研磨至平均粒徑小于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0038] (3)將混合物料在800°C條件下，隔絕空氣焙燒30min，焙燒結(jié)束后，在800°C的高 溫條件下，將焙燒后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷卻后的赤泥樣品；
[0039] (4)將冷卻后的赤泥樣品靜置沉淀，得到沉淀物，再將沉淀物研磨至平均粒徑小于 0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0040] (5)將研磨后的赤泥樣品加水，配制成質(zhì)量濃度為30%的礦漿，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為 SOOOGs條件下，用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥尾礦渣。
[0041] 實(shí)施例3
[0042] 本發(fā)明的一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其具體步驟如下：
[0043] (1)將全鐵品位為21. 8%的燒結(jié)法赤泥過(guò)濾，在干燥箱中加熱、干燥，然后研碎、 混勻，用四分法縮分，取樣燒結(jié)法赤泥樣品90g ;
[0044] (2)將碳粉與燒結(jié)法赤泥樣品按照質(zhì)量比為1:1混合，得到混合物料，再將混合物 料研磨至平均粒徑小于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0045] (3)將混合物料在1000°C溫度條件下，隔絕空氣焙燒40分鐘，焙燒結(jié)束后，在 1000 °C高溫條件下，將焙燒后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷卻后的赤泥樣 品；
[0046] (4)將冷卻后的赤泥樣品靜置沉淀，得到沉淀物，再將沉淀物研磨至平均粒徑小于 0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0047] (5)將研磨后的赤泥樣品加水，配制成質(zhì)量濃度為40%的礦漿，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為 lOOOOGs條件下，用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥尾礦渣。
[0048] 本發(fā)明的一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3 用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)分選得到的鐵精礦和赤泥尾礦渣進(jìn)行過(guò)濾、干燥、稱量，并采用重鉻酸鉀 化學(xué)滴定法，化驗(yàn)分析鐵精礦和赤泥尾礦渣中的鐵品位，計(jì)算鐵的回收率，如表1。
[0049] 表1不同實(shí)施例還原焙燒-磁選工藝回收燒結(jié)法赤泥中鐵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0050]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將燒結(jié)法赤泥過(guò)濾、干燥、研碎、攪拌混勻，得到混勻的燒結(jié)法赤泥； (2) 將混勻的燒結(jié)法赤泥與碳粉混合、研磨，得到混合物料； (3) 將混合物料焙燒、水中淬冷、靜置沉淀，得到沉淀物； (4) 將沉淀物研磨，得到研磨后的燒結(jié)法赤泥； (5) 將研磨后的燒結(jié)法赤泥加水、配制成礦漿，用強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥尾 礦渣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，所述碳粉與燒 結(jié)法赤泥的質(zhì)量比為1:0. 5-1:2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，步驟（2)中， 所述將混勻的燒結(jié)法赤泥與碳粉混合、研磨，其研磨為：將混合物料研磨至平均粒徑小于 0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm的混合物料占80-100 %。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，步驟（3)中，所 述將混合物料焙燒，其焙燒為：在600°C -1000°C隔絕空氣的條件下，焙燒10_60min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，步驟（4)中，所 述將沉淀物研磨，其研磨為：將沉淀物研磨至平均粒徑小于0. 074mm，其粒徑小于0. 074mm 的沉淀物占80-100%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，步驟（5)中，所 述將研磨后的燒結(jié)法赤泥加水、配制成礦漿，其礦漿質(zhì)量濃度為20-40%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燒結(jié)法赤泥中回收鐵的方法，其特征在于，步驟（5)中，所 述用強(qiáng)磁選機(jī)分選，其磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為6000-10000Gs。
【專利摘要】本發(fā)明屬于燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁所排放的固體廢棄物的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燒結(jié)法赤泥中回收鐵的處理方法，其具體步驟為：先將燒結(jié)法赤泥過(guò)濾、干燥、研碎、攪拌混勻，得到混勻的燒結(jié)法赤泥，再將碳粉與混勻的燒結(jié)法赤泥依次經(jīng)過(guò)混合、研磨、焙燒、水中淬冷、靜置沉淀，得到沉淀物，最后將沉淀物研磨、加水，配制成礦漿，用強(qiáng)磁選機(jī)分選，得到鐵精礦和赤泥尾礦渣。本發(fā)明具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)固體廢棄物的利用和環(huán)境保護(hù)有重要意義。
【IPC分類】C22B1-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104878194
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510349929
【發(fā)明人】劉艷杰, 尚哲, 潘岐林, 屈文鑫, 王云, 王一烽
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日