一种高铁赤泥烧结球团的制备方法与流程

1.本发明涉及资源再生利用技术领域，更具体地说，涉及一种高铁赤泥烧结球团的制备方法。


背景技术：

2.赤泥,是氧化铝生产过程中产生的固体废弃物,因其为赤红色泥浆而得名。随着铝工业的不断发展,目前全世界每年产出6000万吨赤泥,我国的赤泥排放量每年450万吨以上，赤泥的综合利用途径虽然多种多样，但综合利用率仅5％左右，余下的赤泥大多采用直接堆存的处理方式，赤泥中含有大量的铁、铝、钠、钙等金属,赤泥的堆存不仅占用大量的土地和农田,耗费较多的堆场建设及维护费用,造成严重的水质污染,且浪费了大量的金属资源。因此，如何将赤泥资源合理优化并高效利用是许多研究学者所关注的问题。
3.高铁赤泥中含有氧化铁、氧化铝、氧化钙等有用资源，可以作为于钢铁冶炼的原材料。然而由于赤泥颗粒较小，直接回收入炉会恶化炉况，需要首先进行造块处理，使这些物料的物理化学性质和冶金性能满足入炉冶炼所需要求。
4.常规工艺中通常是采用高温烧结和冷压成型的方式制块获得赤泥球团，采用高温固结方法对赤泥、添加剂、粘结剂等原料进行造块处理，造块过程中需要高温焙烧，使得造块工艺需要较多的能源消耗。采用的冷压成型造块工艺，通常需要添加粘接剂以提高成型后球体的抗压强度和成球率，进而减少返料率，但冷压成型的制块工艺的一次成球率也仅在50％-70％之间，所制球团的抗压强度也并不理想。因此，赤泥球团的制备方法有待进一步改进。
5.2.技术方案
6.一种高铁赤泥烧结球团的制备方法，包括以下步骤：
7.s1：将赤泥进行干燥处理，经高压辊磨机将物料破碎至-0.15mm以下，得到干燥赤泥；
8.s2：干燥赤泥与粘结剂、燃料、添加剂按一定比例加入混料装置混合均匀；
9.s3：混合均匀的物料加入一定的比例的水，在成型装置进行冷压造球处理；
10.s4：冷压球团在一定的温度下进行干燥处理；
11.s5：干燥冷压球团在烧结装置中进行烧结，最后得到烧结球团。
12.步骤s2中，干燥赤泥为拜耳法赤泥或烧结法赤泥，若为拜耳法赤泥 tfe≥35％，若为烧结法赤泥tfe≥30％。
13.优选地，所述步骤s2中，高铁赤泥烧结球团，由以下重量份的原料制备而成：赤泥100份、粘结剂2-10份、燃料15-50份、添加剂5-30份、水15-25 份。
14.优选地，所述步骤s2中，燃料为煤粉或碳质化合物，固定碳含量≥75％，粒度-200目含量≥90％。
15.优选地，所述步骤s2中，成型装置的冷压压力为25-50kpa,球团为椭球型(尺寸为20mm
×
18mm
×
8mm)；
16.优选地，所述步骤s4中，所述冷压球团在150-300℃摄氏度下干燥6-10h，所述烧结装置为回转窑，烧结温度为1050-1200℃，烧结时间为2-4h，烧结球团抗压强度为2000-3500n/个。
17.优选地，所述步骤s4中，干燥处理在干燥机构中进行，所述干燥机构包括通气机构和串联机构，所述通气机构之间通过串联机构活动连接，所述通气机构包括安装支架、延长架、支撑架、贯穿孔、配合板和通气机构，所述安装支架的一侧安装有延长架，所述延长架之间安装有支撑架，所述支撑架的中间开设贯穿孔，所述安装支架的另一端安装有配合板，所述配合板的中间贯穿设置气机构。
18.优选地，所述配合板包括板体、内嵌管和贯穿腔，所述板体的两端排列设置有两组内嵌管，所述板体的中间开设有贯穿腔。
19.优选地，所述通气机构包括安装环、内安装壳、连接管和通气腔，所述安装环的内端安装有内安装壳，所述内安装壳的内端安装有连接管，所述连接管的外圈环形阵列开设有通气腔。
20.优选地，所述串联机构包括安装壳、通透孔和活动带，所述安装壳的两侧均开设有通透孔，所述安装壳之间通过活动带活动连接。
21.3.有益效果
22.相比于现有技术，本发明的优点在于：
23.1、本发明提出了一种高铁赤泥烧结球团的制备方法，将氧化铝生产的固体废弃物赤泥制造为球团,是赤泥综合利用的第一步,为赤泥作为再生资源提供了条件。
24.2、本发明中的造球工艺将常规的高温烧结和冷压成型的造球工艺相结合，采用冷压成型-高温烧结工艺，大大降低了烧结温度，提高了高铁赤泥烧结球团的还原效率。
25.3、本发明优选的赤泥制球的配方，尤其是燃料的用量和粒度，以及粘结剂的种类和用量,保证了本发明制备出来的赤泥球能够达到合适的强度,并具有良好的冶炼性能，能够直接或者与铁矿石混合进行铁的炼制。
26.4、本发明具有工艺简单、操作易行,实现了赤泥的综合利用，减少了因赤泥堆存。
附图说明
27.图1为本发明一种高铁赤泥烧结球团的制备方法工艺流程图；
28.图2为本发明一种高铁赤泥烧结球团的制备方法干燥机构整体结构示意图；
29.图3为本发明一种高铁赤泥烧结球团的制备方法通气机构结构示意图；
30.图4为本发明一种高铁赤泥烧结球团的制备方法通气机构示意图；
31.图5为本发明一种高铁赤泥烧结球团的制备方法串联机构结构示意图。
32.图中标号说明：1、通气机构；11、安装支架；12、延长架；13、支撑架； 14、贯穿孔；15、配合板；151、板体；152、内嵌管；16、通气机构；161、安装环；162、内安装壳；163、连接管；164、通气腔；2、串联机构；21、安装壳；22、通透孔；23、活动带。
具体实施方式
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
37.一种高铁赤泥烧结球团的制备方法，包括以下步骤：
38.s1：将赤泥进行干燥处理，经高压辊磨机将物料破碎至-0.15mm以下，得到干燥赤泥；
39.s2：干燥赤泥与粘结剂、燃料、添加剂按一定比例加入混料装置混合均匀，干燥赤泥为拜耳法赤泥或烧结法赤泥，若为拜耳法赤泥tfe≥35％，若为烧结法赤泥tfe≥30％，高铁赤泥烧结球团，由以下重量份的原料制备而成：赤泥100份、粘结剂2-10份、燃料15-50份、添加剂5-30份、水15-25份，成型装置的冷压压力为25-50kpa,球团为椭球型(尺寸为20mm
×
18mm
×
8mm)；燃料为煤粉或碳质化合物，固定碳含量≥75％，粒度-200目含量≥90％
40.s3：混合均匀的物料加入一定的比例的水，在成型装置进行冷压造球处理；
41.s4：冷压球团在一定的温度下进行干燥处理，冷压球团在150-300℃摄氏度下干燥6-10h，烧结装置为回转窑，烧结温度为1050-1200℃，烧结时间为 2-4h，烧结球团抗压强度为2000-3500n/个；
42.s5：干燥冷压球团在烧结装置中进行烧结，最后得到烧结球团。
43.步骤s4中，干燥处理在干燥机构中进行，干燥机构包括通气机构1和串联机构2，通气机构1之间通过串联机构2活动连接，通气机构1包括安装支架11、延长架12、支撑架13、贯穿孔14、配合板15和通气机构16，安装支架11的一侧安装有延长架12，延长架12之间安装有支撑架13，支撑架13 的中间开设贯穿孔14，安装支架11的另一端安装有配合板15，配合板15的中间贯穿设置气机构16，配合板15包括板体151、内嵌管152和贯穿腔153，板体151的两端排列设置有两组内嵌管152，板体151的中间开设有贯穿腔 153，通气机构16包括安装环161、内安装壳162、连接管163和通气腔164，安装环161的内端安装有内安装壳162，内安装壳162的内端安装有连接管 163，连接管163的外圈环形阵列开设有通气腔164，串联机构2包括安装壳 21、通透孔22和活动带23，安装壳21的两侧均开设有通透孔22，安装壳21 之间通过活动带23活动连接。
44.实施例1
45.某铝冶炼厂高铁赤泥化学多元素分析如表1，煤粉的化学分析如表2。
46.表1高铁赤泥化学多元素分析结果(％)
47.成分tfefeosio2al2o3tio2na2ok2ocaomgops烧失含量37.670.341.9712.415.331.020.050.180.160.070.0311.11
48.表2煤粉化学分析结果(％)
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18mm
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8mm)；燃料为煤粉或碳质化合物，固定碳含量≥75％，粒度-200目含量≥90％，混合均匀的物料加入一定的比例的水，在成型装置进行冷压造球处理，冷压球团在一定的温度下进行干燥处理，冷压球团在150-300℃摄氏度下干燥6-10h，烧结装置为回转窑，烧结温度为1050-1200℃，烧结时间为2-4h，烧结球团抗压强度为2000-3500n/个，干燥冷压球团在烧结装置中进行烧结，最后得到烧结球团。
66.综上所述：将赤泥进行干燥处理，经高压辊磨机将物料破碎至-0.15mm以下，得到干燥赤泥，干燥赤泥与粘结剂、燃料、添加剂按一定比例加入混料装置混合均匀，干燥赤泥为拜耳法赤泥或烧结法赤泥，若为拜耳法赤泥 tfe≥35％，若为烧结法赤泥tfe≥30％，高铁赤泥烧结球团，由以下重量份的原料制备而成：赤泥100份、粘结剂2-10份、燃料15-50份、添加剂5-30 份、水15-25份，成型装置的冷压压力为25-50kpa,球团为椭球型(尺寸为20mm
ꢀ×
18mm
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8mm)；燃料为煤粉或碳质化合物，固定碳含量≥75％，粒度-200目含量≥90％，混合均匀的物料加入一定的比例的水，在成型装置进行冷压造球处理，冷压球团在一定的温度下进行干燥处理，冷压球团在150-300℃摄氏度下干燥6-10h，烧结装置为回转窑，烧结温度为1050-1200℃，烧结时间为2-4h，烧结球团抗压强度为2000-3500n/个，干燥冷压球团在烧结装置中进行烧结，最后得到烧结球团，将氧化铝生产的固体废弃物赤泥制造为球团,是赤泥综合利用的第一步,为赤泥作为再生资源提供了条件，造球工艺将常规的高温烧结和冷压成型的造球工艺相结合，采用冷压成型-高温烧结工艺，大大降低了烧结温度，提高了高铁赤泥烧结球团的还原效率，赤泥制球的配方，尤其是燃料的用量和粒度，以及粘结剂的种类和用量,保证了本发明制备出来的赤泥球能够达到合适的强度，并具有良好的冶炼性能，能够直接或者与铁矿石混合进行铁的炼制，具有工艺简单、操作易行，实现了赤泥的综合利用，减少了因赤泥堆存。
67.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。