山东某赤泥提铁试验研究

随着我国氧化铝产业的不断发展,排放的赤泥日益增多,引发越来越严重的环境污染。为有效回收赤泥中的铁,对山东某厂拜耳法生产氧化铝产生的赤泥进行了磁化焙烧—弱磁选工艺试验。结果表明,赤泥与焦炭按10∶1的质量比混合均匀后,在焙烧温度800℃、焙烧时间50 min的条件下进行磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.074 mm含量80%,在磁场强度为160 kA/m的条件下进行弱磁选,可获得TFe品位55.40%、回收率为81.44%的铁精矿。     

高炉灰与赤泥共还原—磁选回收铁试验研究

高炉灰与赤泥均为含铁的工业固体废弃物,直接堆存不仅严重污染环境,还造成资源浪费。为了综合回收利用高炉灰和赤泥,以拜耳法赤泥为原料,分别添加山东高炉灰(SG)、河北高炉灰(HG)和甘肃高炉灰(GG)为还原剂,验证高炉灰与赤泥共还原—磁选回收铁工艺的可行性。结果表明,高炉灰与拜耳法赤泥共还原—磁选工艺能够实现铁资源的回收,添加不同种类的高炉灰得到的还原铁指标差异较大,SG为还原剂时得到的还原铁指标较好,HG次之,GG最差;还原温度、还原时间及磨矿细度均对还原铁指标有影响,添加30%的SG为还原剂,在还原温度1 200℃、还原时间60 min、磨矿细度为-74μm占62%的条件下进行高炉灰与赤泥共还原—磁选回收铁试验,最终获得铁品位92.05%、铁回收率为92.14%的直接还原铁。产品的铁品位及铁回收率均大于90%,指标较优,试验结果可以为高炉灰与赤泥的综合利用提供参考。     

氧化铝工业废弃赤泥直接还原技术研究

利用印尼铝土矿溶出废弃赤泥,配入自制添加剂,采用煤基直接还原焙烧-渣铁磁选分离-冷固成型的新工艺流程,通过X-ray,SEM-EDS手段,研究了印尼铝土矿溶出废弃赤泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,并着重讨论了添加剂种类、焙烧条件对金属铁晶粒长大特性的影响。生产出优质海绵铁,其金属化率为92.9%,铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%,为氧化铝工业废弃赤泥综合利用提供了一条新途径。      

低铁拜耳法赤泥中回收铁的实验研究

以氧化铝厂产生的拜耳法赤泥为原料, 以煤粉为还原剂, 采用还原焙烧-磁选法回收赤泥中的铁。研究了焙烧温度、焙烧时间、煤粉量、添加剂用量及磁场强度等因素对实验结果的影响, 得到最优条件为：CaO/SiO₂比0.5、煤粉添加量15%、1 000 ℃下反应60 min, 磁场强度0.187 5 T(2.5 A)下磁选, 铁回收率达到80.78%, 精矿中铁品位为44.85%, 原料中68.34%的镓进入磁性物质中。     

从赤泥中回收有价产品

众所周知，从铝土矿中碱法提取氧化铝(拜耳法)的主要废料称作赤泥。大约每两吨铝土矿产生一吨赤泥。牙买加铝土矿产生的赤泥富含赤铁矿、氧化铝和二氧化钛。试验已经证明，用纯碱烧结和苛性碱浸出可回收赤泥中90％的氧化铝。碳高温还原可使赤铁矿转化为金属化率高于94％的金属铁，从而可用磁选分离它。由于没有废弃产品的产生，这种磁选分离是值得的。因此，提供了一个完全利用废料的机会。相反地，可将预先分离过的物料给到铁鼓风炉风口中，或者通过熔炼产出生铁。如果熔炼，炉渣中的二氧化钛浓度可能足够高，可用现有的酸浸工艺回收它。本文叙述了回收氧化铝的结果，以及从赤泥中回收二氧化钛的计划。此外，还叙述了不断发展的提取铁的技术，特别是对被还原物料的磁选分离方法。还讨论了用还原赤泥作为直接还原铁的替代物的相关问题。     

山东某赤泥磁化焙烧—磁选提铁初探

随着我国氧化铝产量的不断增大,排放的赤泥量也日益增加,普通堆存处置的方式所带来的污染生态环境、占用土地资源等问题越来越突出。为有效富集赤泥中的铁,以山东某赤泥为研究对象,在矿石性质分析的基础上,进行了磁化焙烧-弱磁选工艺流程试验。结果显示：赤泥铁品位为37.37%,赤泥中铁主要存在于赤、褐铁矿中,赤、褐铁矿中铁占总铁的98.23%;赤泥在CO浓度30%、焙烧温度620 ℃、焙烧时间为20 min的条件下磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.038 mm含量70%,在磁场强度为85.6 kA/m条件下进行弱磁选,可获得铁品位47.01%、作业回收率73.01%的最终铁精矿。对获得的铁精矿进行铁物相分析、XRD分析和磁性分析可知,赤泥中的赤、褐铁矿在磁化焙烧过程中大部分被还原成磁铁矿,铁矿物磁性增强,进而可以通过弱磁选实现铁矿物与脉石矿物的分离。但是针对铁精矿中铁品位的继续提升与铝的脱除需要进一步的研究。     

拜耳法赤泥脱碱新工艺及其土壤化研究

赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种强碱性工业固体废弃物。传统的筑坝堆存会对环境造成严重的危害。本文以山东某拜耳法氧化铝厂提供的赤泥作为研究对象,开发出赤泥快速高效低成本脱碱新工艺,即利用硫酸+含钙复盐CAM对赤泥进行脱碱,并就脱碱赤泥进行了土壤化研究。结果表明,赤泥中钠含量从11.709%降至0.302%,其脱碱率高达97.42%,脱碱后的赤泥可直接应用于土壤修复、建筑材料、尾矿充填等工业用途。SEM分析和盆栽试验结果表明,赤泥粒度从1.25 μm增加到17.5 μm,脱碱后团粒体结构变大,土壤性能优良,能够满足耐性植物的生长要求。复垦后的赤泥团粒体结构进一步变大,可加速赤泥的土壤化进程,为赤泥堆场原位生态修复提供技术支撑。      

从赤泥中回收铁的工艺研究

赤泥是氧化铝产生过程的副产品，每产出1t氧化铝，产出1～1．6t的赤泥。赤泥中含有大量的有价金属元素，是一种宝贵的二次资源。本论文针对高铁的赤泥中铁和稀土含量高的特点，提出了一种新的回收铁富集稀土的工艺流程，还原磁选铁，稀土富集在分离渣中。     

气基还原焙烧—弱磁选回收赤泥中铁矿物试验

山东某赤泥预富集精矿铁品位为44.32%,铁主要以赤(褐)铁矿形式存在,铁在赤(褐)铁矿中分布率为96.57%。为实现赤泥中铁矿物的有效回收,采用气基还原焙烧—弱磁选工艺进行了系统的铁矿物回收试验。结果表明,在焙烧温度为560℃、焙烧时间为10 min、总气体流量为500 mL/min、CO浓度为20%条件下进行还原焙烧,焙烧产品磨细至-0.038 mm占80%,在磁场强度为85 k A/m条件下进行弱磁选,可以获得铁品位为57.27%、回收率为90.82%的铁精矿。气基还原焙烧—弱磁选技术实现了赤泥中铁矿物的有效回收,为赤泥资源的开发利用开辟了新的途径。     

氧化铝厂赤泥烟气脱硫的研究进展

介绍了氧化铝厂赤泥废渣和大气中含硫废气的污染状况,并分别阐述了氧化铝厂赤泥干法脱硫和湿法脱硫的研究现状,以及赤泥烟气脱硫的机理研究进展。经吸收含硫烟气后的脱碱赤泥,更易于综合利用,达到以废治废的目的,最后指出了今后赤泥脱硫研究方向及发展前景。     

基于外热式还原及熔分的赤泥与铝电解固废协同处置技术

铝冶炼企业产生的赤泥和废阴极成分满足固-固直接还原技术要求,为实现这两类固废在企业内部循环利用,采用外热式供热方式协同处理赤泥和废阴极.研究了还原机理,配碳方式对球团还原的影响,并对后续熔分的效果和产品质量进行了分析.结果表明,利用废阴极及阳极碳粉可成功对赤泥中的铁在高温下进行还原,还原后铁的金属化率高达95％以上,且外配碳方式对球团的质量更有利;赤泥金属化球团须采用压块或留熔池操作,才能进行渣铁的有效熔化分离,分离后可得到含铁98.85％、含碳0.13％的钢水,铁元素的收得率超过96％;分离到渣中的有害成分能得到有效固化,渣中铝化物含量达到37％左右,可加入氧化铝提纯工序作为配矿使用.     

氧化铝工业含铁赤泥制备DRI技术研究

利用氧化铝溶出废弃贫铁矿泥,配入自制添加剂,采用煤基直接还原焙烧一渣铁磁选分离一冷固成型的新工艺流程,通过X-ray,SEM-EDS手段,研究了国外铝土矿溶出废弃含铁矿泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,并着重讨论了添加剂种类、焙烧条件对金属铁晶粒长大特性的影响,生产出优质的海绵铁,其金属化率为92.9%,含铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%。为氧化铝工业废弃贫铁矿泥综合利用开辟了道路。     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。      

赤泥铁精粉直接还原实验研究

开展了赤泥铁精粉直接还原实验研究, 分析了直接还原温度、氧化钙配比(相对赤泥铁精粉质量分数)、配碳量(碳氧物质的量比)、直接还原时间等工艺参数对还原后赤泥铁精粉金属化率的影响。结果表明, 提高还原温度、适当提高氧化钙配比以及延长还原时间均有利于赤泥铁精粉中铁氧化物的还原; 适宜的还原条件为: 还原温度1 100 ℃、氧化钙配比10%、配碳量1.2、还原时间120 min, 在此条件下赤泥铁精粉直接还原后的金属化率为91.56%。该工艺参数可为赤泥铁精粉回转窑还原工业化试验提供参考。     

广西拜耳法赤泥选铁预富集试验研究

随着Al_2O_3需求量的增长和铝土矿品位的降低,赤泥排放量将越来越大,如何有效地利用赤泥已引起世界各国的普遍重视。拜耳法赤泥中主要化学成分为Fe_2O_3,若将其中的铁回收利用,不仅可以提高赤泥的利用程度,而且有利于实现可持续发展。本文提出了一条预富集-深度还原-磁选分离提铁的技术路线,通过使用浮选、单一强磁选、选择性疏水絮凝-磁选等方法对广西赤泥进行选别和比较,最终确定使用单一强磁选作为预富集手段,得到全铁品位为30.74%的富铁赤泥,可以为后续的深度还原试验提供合适的原料。     

分段还原—磁选法回收赤泥中的铁

以拜耳法赤泥为原料,首先采用氢气预还原,再配碳进行二次还原,最后磁选。探究了还原过程中氢气流速、还原温度、配碳量、保温时间等因素对还原铁粉回收率和品位的影响。结果表明,在赤泥与碳酸钠质量比为100∶5、氢气流速2600 mL/min、温度1000℃、保温时间120 min、碳粉与一次还原后的赤泥质量比为1∶5的条件下,可得到品位为93.19%、回收率为79.53%的还原铁粉。产品可直接用于粉末冶金领域及钛白粉行业。微观分析表明,气固反应和固固反应相结合更容易加深Fe₂O₃向Fe的转变程度,以碳酸钠为添加剂可以提高还原反应的效果。     

用低品位铁矿石生产直接还原铁和高纯铁粉的研究

对低品位铁矿石进行了煤基直接还原以生产直接还原铁和高纯铁粉的研究，提出煤基直接还原－渣铁分离－高纯铁粉新的工艺流程。所得直接还原铁产品的铁品位、金属化率和铁回收率分别在91％、92％和84％以上，而高纯铁产品的含铁量均在97％以上。直接还原铁粉经冷固结成型后即为电炉炼钢的优质原料，而高纯铁粉的利用价值更高。该工艺为合理利用我国大量尚未开发的低品位难选铁矿石提供了有效途径。     

广西某地区沉积型和堆积型铝土矿溶出性能分析

模拟拜耳法铝土矿溶出及赤泥磁选工艺,研究了广西地区典型的堆积型和沉积型铝土矿中铝矿物的溶出性能及赤泥中铁矿物的分选性能。结果表明: 堆积型铝土矿中各元素分布呈现各自集中、相对分散的特点,铝矿物主要为一水硬铝石,铝相对溶出率达93.58%,赤泥中的铁矿物主要为赤铁矿,铁精粉全铁含量为55.71%。沉积型铝土矿分化程度较低,各元素之间嵌布紧密,矿石中的铝矿物主要是一水硬铝石和绿泥石物,铝相对溶出率为87.73%,赤泥中的铁矿物主要是绿泥石,铁精粉全铁含量仅为31.63%。     

拜耳法赤泥中铁的强磁选预富集-深度还原-弱磁选试验

拜耳法生产Al₂O₃过程中产生的赤泥中含有大量的难回收铁矿物,有效地回收这些铁矿物既是对资源的高效利用,又有利于减少污染物排放。采用强磁选预富集-深度还原-弱磁选工艺对铁品位为39.42%的山东某拜尔法赤泥进行了选铁试验。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm 占80.75%,强磁选背景磁感应场强为1.2 T情况下,可获得铁品位为52.89%、铁回收率为59.85%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在烟煤用量为24.27%（烟煤与强磁选预富集精矿的质量比）,深度还原温度为1 300 ℃、时间为45 min,还原焙烧产物磨矿细度为-0.074 mm占38%,弱磁选磁场强度为72.03 kA/m情况下,可得到铁品位为91.25%,铁作业回收率为96.90%、对赤泥回收率为57.99%的金属铁粉,较好地实现了赤泥中铁矿物的回收。试验确定的工艺简单、稳定、可靠,有较高的工业应用价值。