CN101463426A - 一种赤泥的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种赤泥的综合利用方法,包括氯化焙烧:将赤泥与煤炭、氯化钙混合后焙烧;烧渣处置:烧渣经水磨后磁选,得磁性铁渣和非磁性渣,分离;水磨液及洗水经循环使用富集混合稀土后加入纯碱或草酸,沉淀出混合稀土渣;干尘及循环液处置:焙烧收尘干粉收集后,与尾气循环用洗涤水搅拌浸取可溶性ScCl3及GaCl3;压滤后,滤出液中加入草酸晶体沉淀钪;再压滤,滤液加氨水沉淀出镓和Ti(OH)4,所得镓钛渣用酸溶解后再用P2O4萃取剂萃取镓;钪沉淀物酸溶后用萃取剂萃取钪,经反萃酸溶再沉淀,焙烧得Sc2O3。本方法可从赤泥中的有价金属得以回收,二次残渣全部用于建材生产,具有环保效应和经济效益,对循环经济的发展具有重要意义,适用于产生赤泥的企业。
Description
技术领域
本发明涉及金属的生产,也涉及冶金废料的处理,进一步来说,涉及从氧化铝生产的废料赤泥提取金属、实现综合利用的方法。
背景技术
赤泥的综合利用,国内外做过相当多的研究,并且已取得一些成就。但目前多数方法均针对赤泥进行单项研究,如中国专利申请件200710116152.8号“从赤泥中提取金属钪、钛的方法”采用的赤泥酸解法提钪和钛,即是以氧化铝厂工艺产生的赤泥为原料,首先用浓度为2%~6%的盐酸将赤泥中的钠、钙浸出,使赤泥中钪和钛的含量提高,然后用浓度为16%~22%的盐酸对一次酸浸后的赤泥进行二次酸浸,浸出液通过萃取、反萃、除杂、焙烧等工序获取氧化钪产品;最后用浓度为80%~90%的硫酸对二次酸浸后的赤泥进行三次酸浸,浸出液加铁粉还原后降温,使铁以FeSO4·7H2O的形态结晶析出,除铁后的含钛酸浸液加碱后加热水解,水解物焙烧后得氧化钛产品。另外还有赤泥酸解法提混合稀土、赤泥直接渗混添加制水泥等。目前大多数研究成果只停留在实验室阶段,所遇到的最大难题是大量二次残渣处置利用问题,因此离工业化大量利用赤泥的目标仍有相当距离。迄今为止,尚无一种方法能集成多项技术将赤泥中多数有价金属综合回收,并能使大量二次残渣有效利用的工艺报导,更无相关的专利申请。
发明内容
本发明的目的就是提供一种赤泥的综合利用方法,既要回收赤泥中的有价金属,又要使经过处理后赤泥的二次残渣能完全被利用。
为达到上述发明目的,发明人经过试验研究,探索出以下的工艺路线:
第一步 氯化焙烧
将赤泥与煤炭、氯化剂混合后投入转窑焙烧,过程中将发生以下反应:
焙烧过程中烟尘在除尘器中收集,尾气经喷淋塔用水循环洗涤将其中GaCl3、TiCl4、部分ScCl3收于洗涤液中,窑尾排出烧渣经水淬后捞出;
第二步 烧渣处置
烧渣经水磨后磁选分离出含铁磁性渣回收铁,非磁性渣经漂洗后可用作建材原料;水磨液及洗水经循环使用富集混合稀土后加入固体纯碱或草酸晶体,沉淀出稀土金属,压滤分离,烘干:
第三步 干尘及循环液处置
焙烧收尘干粉收集后,与尾气循环洗涤水在混合槽内搅拌浸取可溶性ScCl3及GaCl3,压滤后,渣送去与非磁性渣场作建材原料;滤出液中加入草酸晶体沉淀钪:
压滤分离出钪沉定物,滤液加氨水沉淀出镓和Ti(OH)4,经压滤,得镓钛渣:
镓钛渣用酸溶解后再用P204萃取剂萃取镓;
钪沉淀物用酸溶解后用TBP萃取剂萃取钪,经反萃酸溶再沉淀,焙烧得Sc2O3。
上述工艺的第一步中,所述氯化剂是氯化钙;所述焙烧过程保持温度1100℃,停留时间3小时。
上述工艺的第二步中,所述固体纯碱或草酸晶体均为市售商品;所述烘干温度为120℃,烘干时间为3小时。
上述工艺的第三步中,所述在混合槽内搅拌浸取的时间为2小时;所述草酸晶体均为市售商品;所述氨水的质量分数为28%;所述氨水沉淀的时间为2小时;所述溶解镓钛渣所用的酸是质量分数为30%的盐酸;所述溶解钪沉淀物所用酸是质量分数为30%的盐酸;所述焙烧制Sc2O3的温度为800℃,时间为3小时。
本发明提供的方法,可使氧化铝厂排出的赤泥中的有价金属得以回收,二次残渣全部用于建材生产,具有良好的环保效应和经济效益,对促进循环经济的发展具有重要意义,适用于产生赤泥的企业。
附图说明
附图为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
实施例:采用本发明对赤泥进行综合利用
第一步:氯化焙烧
将赤泥与煤炭、氯化钙混合后投入转窑焙烧,焙烧过程保持温度1100℃,停留时间3小时。
赤泥经焙烧后得残渣组成为:
成份 含量%
Fe2O3 21.89
Al2O3 20.40
SiO2 27.43
TiO2 0.96
CaO 15.24
MgO 2.68
Cl- 0.017
K2O 0.62
Na2O 1.47
Sc 0.004
Ga 0.002
RE2O3 0.35
烧失量 2.04
尾气经循环水洗涤,吸收ScCl3、GaCl3及TiCl4等;
第二步烧渣处置
赤泥经焙烧后所得烧渣经球磨机水磨后进行磁选,得磁性铁渣和非磁性渣,分离出含铁磁性渣回收铁,非磁性渣经漂洗后可用作建材原料;水磨液及洗水经循环使用富集混合稀土后加入市售草酸晶体,沉淀出混合稀土渣;烘干温度为120℃,烘干时间为3小时;
第三步干尘及循环液处置
焙烧收尘干粉收集后,与尾气循环洗涤水在混合槽内搅拌浸取可溶性ScCl3及GaCl3,浸取的时间为2小时;压滤后,渣送去与非磁性渣场作建材原料;滤出液中加入市售草酸晶体沉淀钪;压滤分离出钪沉定物,滤液加质量分数为28%的氨水沉淀出镓和Ti(OH)4,经压滤,得镓钛渣;镓钛渣用质量分数为30%的盐酸溶解后再用市售的P204萃取剂萃取镓;钪沉淀物用质量分数为30%的盐酸溶解后用市售的TBP萃取剂萃取钪,经反萃酸溶再沉淀,焙烧得Sc2O3,焙烧温度为800℃,时间为3小时。
Claims (4)
1 一种赤泥的综合利用方法,其特征包括:
第一步氯化焙烧
将赤泥与煤炭、氯化剂混合后投入转窑焙烧,产生的烟尘在除尘器中收集,尾气经喷淋塔用水循环洗涤将其中GaCl3、TiCl4、部分ScCl3收于洗涤液中,窑尾排出烧渣经水淬后捞出;
第二步烧渣处置
烧渣经水磨后磁选分离出含铁磁性渣回收铁,非磁性渣经漂洗后可用作建材原料;水磨液及洗水经循环使用富集混合稀土后加入固体纯碱或草酸晶体,沉淀出稀土金属,压滤分离,烘干;
第三步干尘及循环液处置
焙烧收尘干粉收集后,与尾气循环洗涤水在混合槽内搅拌浸取可溶性ScCl3及GaCl3,压滤后,渣送去与非磁性渣场作建材原料;滤出液中加入草酸晶体沉淀钪;压滤分离出钪沉定物,滤液加氨水沉淀出镓和Ti(OH)4,经压滤,得镓钛渣;镓钛渣用酸溶解后再用P204萃取剂萃取镓;钪沉淀物用酸溶解后用TBP萃取剂萃取钪,经反萃酸溶再沉淀,焙烧得Sc2O3。
2 如权利要求1所述的方法,其特征在于第一步中,所述氯化剂是氯化钙;所述焙烧过程保持温度1100℃,停留时间3小时。
3 如权利要求1所述的方法,其特征在于第二步中,所述固体纯碱或草酸晶体均为市售商品;所述烘干温度为120℃,烘干时间为3小时。
4 如权利要求1所述的方法,其特征在于第三步中,所述在混合槽内搅拌浸取的时间为2小时;所述草酸晶体均为市售商品;所述氨水的质量分数为28%;所述氨水沉淀的时间为2小时;所述溶解镓钛渣所用的酸是质量分数为30%的盐酸;所述溶解钪沉淀物所用酸是质量分数为30%的盐酸;所述焙烧制Sc2O3的温度为800℃,时间为3小时。
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GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101013 Termination date: 20130115 |
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