一种高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法及其应用与流程

本发明属于赤泥综合利用，具体涉及一种高铁赤泥脱碱资源化利用、工艺方法及其应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、赤泥是氧化铝工业产生的主要副产物，粒度较细，组成复杂，主要含有铝、钠、铁、钙、硅、钛等元素，各元素相对含量因矿石产地和工艺方法不同而有所差别。据统计，每生产1吨氧化铝，会产生1.0至2.0吨的赤泥。这些赤泥尚未得到有效利用，只能被堆放在大面积的堆场之中，不仅占用大量土地，还因其高碱性对环境造成了严重污染。

3、在赤泥的综合利用方面，国内外学者进行了大量研究。主要包括两个方面：一是从赤泥中提取有价值的组分，如氧化铁、氧化铝、氧化钠、氧化硅、氧化钙、氧化锌等，以实现资源的回收和利用。二是将赤泥作为原材料用于制造一些低附加值的建筑材料，如墙体材料、水泥、微晶玻璃等。然而，由于赤泥中较高的碱含量，使其应用受到一定的限制。近年来，许多研究人员致力于赤泥中有用物质回收技术的开发，尤其是赤泥中碱的回收。在现有矿产资源短缺的背景下，如何实现对赤泥的消纳并对其中的有价元素进行回收具有重要的现实意义。然而，发明人发现，现有处理工艺往往存在处理能耗偏大、技术流程较为复杂，实际工业应用化效果不佳等问题，因此阻碍其进一步实现产业化推广。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法及其应用。本发明通过将高铁赤泥经压球处理、烘干提温、多级脱碱等工艺后，从而充分回收赤泥中的铁等金属元素以及碱的同时，将赤泥转化为无害尾渣，进一步可应用于建筑及铺路材料等领域；同时进一步冶炼获得稀有金属等。基于上述研究成果，从而完成本发明。

2、为了实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：

3、本发明的第一个方面，提供一种高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，所述工艺方法至少包括：将高铁赤泥与助剂与粘结剂混合后造球，经干燥提温后，进入阶梯升温的两级脱碱流程，分别进行一级收碱和二级收碱，合并获取低品位复合碱；二级脱碱的同时进行铁水渣铁分离及整备，获取含铁单质材料，剩余渣即为无碱渣。

4、本发明的第二个方面，提供上述高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法在金属回收和/或建材、胶凝材料生产中的应用。

5、以上一个或多个技术方案的有益技术效果：

6、上述技术方案首次提供一种高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，本发明通过多种工艺处理，各工艺协同配合，共同作用，通过将高铁赤泥经压球处理、烘干提温、多级脱碱等工艺后，从而充分回收赤泥中的铁等金属元素以及碱的同时，将赤泥转化为无害尾渣，进一步可应用于建筑及铺路材料等领域；同时进一步冶炼获得稀有金属等，上述技术方案提供的工艺方法投资少、运行成本低，收益高，同时绿色环保，为实现赤泥无害化综合利用奠定了基础，因此具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。

技术特征：

1.一种高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述工艺方法至少包括：将高铁赤泥与助剂与粘结剂混合后造球，经干燥提温后，进入阶梯升温的两级脱碱流程，分别进行一级收碱和二级收碱，合并获取低品位复合碱；二级脱碱的同时进行铁水渣铁分离及整备，获取含铁单质材料，剩余渣即为无碱渣。

2.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述造球采用压球或制球方式，压球或制球工艺前调整赤泥湿度，优选赤泥含水量控制为10-20％。

3.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述高铁赤泥是拜耳法生产的赤泥，所述高铁赤泥中fe2o3的含量为不小于30％，进一步为45-65％。

4.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述助剂和粘结剂添加量控制为1-5％，所述助剂为硅灰，粘结剂为焦粉；所述硅灰与焦粉的质量比为1:5-10。

5.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，干燥提温中处理温度为不大于350℃，进一步为50-350℃。

6.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述一级脱碱的具体处理条件为：在900-1100℃进行脱碱处理；

7.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，将二级脱碱过程中产生的煤气进行燃烧作为高温热风炉的能源，用以加热高温热风炉的蓄热体，随后这些蓄热体将热量传递给进入高温热风炉的空气，使之变成高温热空气，从而进一步供给二级脱碱工艺，为其提供高温助燃空气。

8.如权利要求1所述的高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法，其特征在于，所述工艺方法至少还生产获得如下产品，包括低品位球团；粉末冶金、面包铁；铸造铁、球铁；铝钛及稀有金属。

9.权利要求1-8任一项所述高铁赤泥脱碱资源化利用工艺方法在金属回收和/或建材、胶凝材料生产中的应用。

10.如权利要求9所述应用，其特征在于，所述金属包括铁、钠、锌、铝和钛；

技术总结本发明属于赤泥综合利用技术领域，具体涉及一种高铁赤泥脱碱资源化利用、工艺方法及其应用。具体的，本发明通过将高铁赤泥经压球处理、烘干提温、多级脱碱等工艺后，从而充分回收赤泥中的铁等金属元素以及碱的同时，将赤泥转化为无害尾渣，进一步可应用于建筑及铺路材料等领域；同时进一步冶炼获得稀有金属等。本发明提供的工艺方法投资少、运行成本低，收益高，同时绿色环保，为实现赤泥无害化综合利用奠定了基础，因此具有良好的实际应用特别是大规模工业化及产业化应用的价值。技术研发人员：王娜,彭思尧,田相鸾,王学柱,王健,王康松受保护的技术使用者：临沂正大热能研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/2