一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于烧结法生产氧化铝所排放的固体废弃物的综合利用技术领域，具体涉 及一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法。
【背景技术】
[0002] 赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，每生产一吨氧化铝，附带产生 1. 0-2. 0吨赤泥。赤泥一般呈细粒粉状，因外观与赤色泥土相似而得名，其中铁含量较高 (一般介于5% -15%之间），且以弱磁性Fe2O3为主，因此可以作为生产铁精矿的新资源。 赤泥中Fe 2O3的回收也有利于其他有用组分的综合利用。目前，铁矿石的分选主要采用磁选 设备进行分离，但是，赤泥中的铁多为弱磁性氧化铁Fe 2O3，即使采用磁场强度较高的磁选机 进行回收，仍然不能达到理想效果。加上近年来钢铁价格不断下降，因此，在当前经济和技 术条件下赤泥提铁难以实现工业化。
[0003] 全世界每年产生的赤泥约9000万吨，赤泥综合利用是世界性难题，国际上对赤泥 主要采用堆存覆土的处置方式。中国作为世界第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达 数百万吨。近年来，我国赤泥综合利用工作得到各方面的高度重视，工信部为此专门出台了 《赤泥综合利用指导意见》（工信部联节[2010]401号），国家"十二五"资源综合利用指导 意见和大宗固体废物综合利用实施方案的通知【发改环资〔2011〕2919号】中，明确提出对 赤泥要实现科学、高效利用，并将建设一批赤泥综合利用示范项目作为其重点工程之一。
[0004] 但是，大量的赤泥不能充分有效的利用，不仅占用了大量土地，也对环境造成了严 重的污染，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉 睫。赤泥中主要元素是铁、硅、铝、钙，此外还含有较为贵重的钒、钛、钪、稀土等金属，是一种 宝贵的二次资源。如何处理赤泥是一个值得深入研宄的课题，对尾矿的处理首先应该注重 无害化、资源化和能源化，尾矿的资源化利用本身就是节约能源和资源，为尾矿处理找到一 条化害为利、变废为宝的新途径，实现无废料生产，减少土地占用，对资源的充分利用和生 态环境的改善具有重要意义。
[0005] 赤泥中其他有用组分常常因其中含有铁不能得以综合利用，因此，除去赤泥中的 铁有利于其他组分的回收。目前，用回收烧结法得到赤泥中的铁主要采用化学浸出法，该方 法不仅需要消耗大量的酸碱等化学试剂，而且，化学试剂易腐蚀损坏设备，对设备质量要求 较高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种烧结法赤泥中回收铁的处理 方法。本发明采用还原焙烧-磁选的技术方法，回收烧结法赤泥中的铁，其具有环境友好、 回收率高的优点。
[0007] 为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0008] 一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] (1)将烧结法赤泥过滤、干燥、研碎、搅拌混勾，得到混匀的烧结法赤泥；
[0010] (2)将混匀的烧结法赤泥与碳粉混合、研磨，得到混合物料；
[0011] (3)将混合物料焙烧、水中淬冷、静置沉淀，得到沉淀物；
[0012] (4)将沉淀物再次研磨，得到研磨后的烧结法赤泥；
[0013] (5)将研磨后的烧结法赤泥加水配制成矿浆，用强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥 尾矿渣。
[0014] 优选地，所述碳粉与烧结法赤泥的质量比为1:0. 5-1:2。
[0015] 优选地，步骤（2)中，所述将混匀的烧结法赤泥与碳粉混合、研磨，其研磨为：将混 合物料研磨至平均粒径小于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的混合物料占80-100%。
[0016] 优选地，步骤（3)中，所述将混合物料焙烧，其焙烧为：在600°C -1000°C隔绝空气 的条件下，焙烧10_60min。
[0017] 优选地，步骤（4)中，所述将沉淀物研磨，其研磨为：将沉淀物研磨至平均粒径小 于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的沉淀物占80-100 %。
[0018] 优选地，步骤（5)中，所述将研磨后的烧结法赤泥加水、配制成矿浆，其矿浆质量 浓度为20-40%。
[0019] 优选地，步骤（5)中，所述用强磁选机分选，其磁选机磁场强度为6000-10000GS。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益的技术效果：
[0021] (1)本发明采用还原焙烧-磁选的技术方法，改善了烧结法赤泥中的氧化铁的铁 磁性，使弱磁性铁Fe 2O3转变为强性铁Fe 304，提高了赤泥中铁的回收率和精矿品位。
[0022] (2)本发明在使用还原焙烧-磁选技术方法中，无需添加酸、碱等化学药剂可将烧 结法赤泥中铁分离出来，有利于烧结法赤泥中的铁的富集和回收，对实现固体废弃物赤泥 中其他有价成分的综合利用也具有重要作用。
[0023] (3)本发明制备过程简单、对设备无特殊要求和能耗低、容易实现工业化等优点， 对尾矿资源利用和环境保护具有重要意义。
[0024] (4)本发明中，铁的回收率可达到90%以上。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明的一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0027] 实施例1
[0028] 本发明的一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其具体步骤如下：
[0029] (1)将全铁品位为21. 8%的烧结法赤泥过滤，在干燥箱中加热、干燥，然后研碎、 混匀，用四分法缩分，取样烧结法赤泥样品50g ;
[0030] (2)将碳粉与烧结法赤泥样品按照质量比为1:0. 5混合，得到混合物料，再将混合 物料研磨至平均粒径小于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0031] (3)将混合物料在600°C条件下，隔绝空气焙烧20min，焙烧结束后，在600°C的高 温条件下，将焙烧后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷却后的赤泥样品；
[0032] (4)将冷却后的赤泥样品静置沉淀，得到沉淀物，再将沉淀物研磨至平均粒径小于 0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0033] (5)将研磨后的赤泥样品加水，配制成质量浓度为20%的矿浆，在磁场强度为 6000GS条件下，用高梯度强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥尾矿渣。
[0034] 实施例2
[0035] 本发明的一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其具体步骤如下：
[0036] (1)将全铁品位为21. 8%的烧结法赤泥过滤，在干燥箱中加热、干燥，然后研碎、 混匀，用四分法缩分，取样烧结法赤泥样品70g ;
[0037] (2)将碳粉与烧结法赤泥样品按照质量比为1:1混合，得到混合物料，再将混合物 料研磨至平均粒径小于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0038] (3)将混合物料在800°C条件下，隔绝空气焙烧30min，焙烧结束后，在800°C的高 温条件下，将焙烧后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷却后的赤泥样品；
[0039] (4)将冷却后的赤泥样品静置沉淀，得到沉淀物，再将沉淀物研磨至平均粒径小于 0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0040] (5)将研磨后的赤泥样品加水，配制成质量浓度为30%的矿浆，在磁场强度为 SOOOGs条件下，用高梯度强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥尾矿渣。
[0041] 实施例3
[0042] 本发明的一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其具体步骤如下：
[0043] (1)将全铁品位为21. 8%的烧结法赤泥过滤，在干燥箱中加热、干燥，然后研碎、 混匀，用四分法缩分，取样烧结法赤泥样品90g ;
[0044] (2)将碳粉与烧结法赤泥样品按照质量比为1:1混合，得到混合物料，再将混合物 料研磨至平均粒径小于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的混合物料占80-100% ;
[0045] (3)将混合物料在1000°C温度条件下，隔绝空气焙烧40分钟，焙烧结束后，在 1000 °C高温条件下，将焙烧后的混合物料迅速投入到冷水中淬冷，得到冷却后的赤泥样 品；
[0046] (4)将冷却后的赤泥样品静置沉淀，得到沉淀物，再将沉淀物研磨至平均粒径小于 0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的沉淀物占80-100% ;
[0047] (5)将研磨后的赤泥样品加水，配制成质量浓度为40%的矿浆，在磁场强度为 lOOOOGs条件下，用高梯度强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥尾矿渣。
[0048] 本发明的一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，对实施例1、实施例2和实施例3 用高梯度强磁选机分选得到的铁精矿和赤泥尾矿渣进行过滤、干燥、称量，并采用重铬酸钾 化学滴定法，化验分析铁精矿和赤泥尾矿渣中的铁品位，计算铁的回收率，如表1。
[0049] 表1不同实施例还原焙烧-磁选工艺回收烧结法赤泥中铁的实验结果
[0050]
【主权项】
1. 一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将烧结法赤泥过滤、干燥、研碎、搅拌混匀，得到混匀的烧结法赤泥； (2) 将混匀的烧结法赤泥与碳粉混合、研磨，得到混合物料； (3) 将混合物料焙烧、水中淬冷、静置沉淀，得到沉淀物； (4) 将沉淀物研磨，得到研磨后的烧结法赤泥； (5) 将研磨后的烧结法赤泥加水、配制成矿浆，用强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥尾 矿渣。
2. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，所述碳粉与烧 结法赤泥的质量比为1:0. 5-1:2。
3. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，步骤（2)中， 所述将混匀的烧结法赤泥与碳粉混合、研磨，其研磨为：将混合物料研磨至平均粒径小于 0. 074mm，其粒径小于0. 074mm的混合物料占80-100 %。
4. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，步骤（3)中，所 述将混合物料焙烧，其焙烧为：在600°C -1000°C隔绝空气的条件下，焙烧10_60min。
5. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，步骤（4)中，所 述将沉淀物研磨，其研磨为：将沉淀物研磨至平均粒径小于0. 074mm，其粒径小于0. 074mm 的沉淀物占80-100%。
6. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，步骤（5)中，所 述将研磨后的烧结法赤泥加水、配制成矿浆，其矿浆质量浓度为20-40%。
7. 根据权利要求1所述的从烧结法赤泥中回收铁的方法，其特征在于，步骤（5)中，所 述用强磁选机分选，其磁选机磁场强度为6000-10000Gs。
【专利摘要】本发明属于烧结法生产氧化铝所排放的固体废弃物的综合利用技术领域，具体涉及一种烧结法赤泥中回收铁的处理方法，其具体步骤为：先将烧结法赤泥过滤、干燥、研碎、搅拌混匀，得到混匀的烧结法赤泥，再将碳粉与混匀的烧结法赤泥依次经过混合、研磨、焙烧、水中淬冷、静置沉淀，得到沉淀物，最后将沉淀物研磨、加水，配制成矿浆，用强磁选机分选，得到铁精矿和赤泥尾矿渣。本发明具有工艺过程简单、能耗低、对设备无特殊要求、易实现工业化等优点，并对固体废弃物的利用和环境保护有重要意义。
【IPC分类】C22B1-16
【公开号】CN104878194
【申请号】CN201510349929
【发明人】刘艳杰, 尚哲, 潘岐林, 屈文鑫, 王云, 王一烽
【申请人】长安大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月23日