CN103602805A - 一种赤泥球团及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种赤泥球团及其制备方法。所述的赤泥球团，由以下重量份的原料制备而成：赤泥80-120；煤粉3-10；有机粘接剂0.2-1或者无机粘接剂5-20；水15-20。所述的赤泥球团的制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后对赤泥球进行烘干，即得。本发明具有工艺简单、操作易行，做到了赤泥的综合利用，减少了赤泥堆存的相关费用，同时也消除了赤泥堆存给环境带来的影响和事故隐患。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝生产赤泥处理工艺技术领域，具体涉及一种氧化铝的废弃物赤泥制备赤泥球团的方法。
背景技术
铝矿石拜耳法氧化铝生产中，铝土矿与石灰、循环碱液混合磨制成合格矿浆后进行溶出，在高温、高压作用下，矿石中的氧化铝进入溶液，其不溶物为赤泥。溶出后矿浆经稀释、沉降固液分离后，产生的底流赤泥浆经三次逆向洗涤、过滤回收附碱后外排。生产l吨氧化铝会产生1.1～1.5 吨赤泥，随着近年来氧化铝工业的快速发展，全球每年的氧化铝产量已近1亿吨，仅中国2012年的氧化铝产量就达4214万吨，赤泥排放量约5000～6000万吨。目前世界上大量的赤泥是采用海洋排放与陆地堆存的方法进行处置，我国对赤泥的处理大都采用平地高台、凹地填充等方法，占用了大量土地。产生的赤泥为中强碱性，因堆放赤泥，会对地下水造成一定的污染，周围居民生活用水以及农作物受到一定的影响，特别是2010年，发生了匈牙利赤泥溃坝污染多瑙河事故之后，更是引起了全球对赤泥问题的高度关注。因此赤泥的堆存管理难度及环境风险越来越大，同时赤泥的堆放会花费大量的输送费用、堆场建设和维护费用，因此氧化铝赤泥严重影响制约着生态环境。
随着我国对环保问题的日益重视，近年来关于赤泥综合利用的研究再次成为热点。赤泥中有价稀有金属种类多，如铁、铝、稀有金属、稀土等，赤泥中其Fe2O3含量可达38%以上，Al2O3：16～18%，。赤泥的综合利用研究主要包括两个方面:一是提取赤泥中的有用成分，回收有价金属；二是将赤泥作为一般矿物原料，整体加以利用。由于赤泥处理成本问题，许多关于赤泥的利用研究成果，还未产业化推广。
为了有效的回收赤泥中的有价元素，第一步就是研究如何有效的将赤泥作为原料是之进入流程。由于赤泥中的铁含量最高，要对赤泥进行综合利用，首先就是要回收赤泥中的铁。目前的炼铁的方法主要为火法，而干赤泥是粉状，其粒度非常小，无法对其进行直接添加使用，因此如何解决赤泥直接使用就成了必须研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种氧化铝的废弃物赤泥制备赤泥球团的方法，以及该赤泥球团在炼铁中的应用。
本发明所述的赤泥球团，由以下重量份的原料制备而成：
赤泥80-120；
煤粉 3-10；
有机粘接剂0.2-1或者无机粘接剂5-20；
水 15-20。
所述的赤泥为拜耳法、碱石灰烧结法或拜耳-烧结联合法提取氧化铝后的废弃物。
所述的有机粘接剂为木薯粉。
所述的无机粘接剂消石灰或硅酸钠。
所述的赤泥球团的制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后对赤泥球进行烘干，即得。
所述的赤泥球团的形状为椭圆形，长3-5cm，厚1-2cm，抗压强度为0.25-4kN。
所述的烘干是在180-300℃的条件下，烘3-4小时。
所述的赤泥球团作为炼铁原料，应用于炼铁中。
所述的炼铁为高温还原熔炼生产生铁。
所述的炼铁过程为将烘干后的赤泥球团加入还原炉中进行炼铁，通过铁渣分离得到铁和炉渣；所述的还原炉炼铁的热风温度为900～1100℃，风压220mmHg，炉内熔炼温度1550～1600℃，出炉温度高于1400 ℃。
本发明的积极效果是：
1.本发明将氧化铝生产的固体废弃物赤泥制造为球团，作为炼铁可直接使用的原料。
2. 本发明中的赤泥制球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。
3、本发明优选的赤泥制球的配方，尤其是煤粉的用量，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。
4、本发明的赤泥球的制备方法，应用了揉捏，然后通过对辊挤压成球的工法，能够连续并且快速的生产赤泥球，为赤泥球制备的大规模工业化应用奠定了基础，再结合合理的赤泥球配方，能够实现良好的技术效果，可以提炼出纯度高于95%的铁，并且回收率超过93%。
5、在赤泥制球生产过程中，对成球较差或未成球的赤泥小颗粒进行了返回流程再使用，使赤泥利用率达100%，对生产环境无影响。
6.本发明具有工艺简单、操作易行，做到了赤泥的综合利用，减少了赤泥堆存的相关费用，同时也消除了赤泥堆存给环境带来的影响和事故隐患。
附图说明
图1 是本发明赤泥球团的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本方法进一步说明
实施例1
赤泥800g；
煤粉 30g；
有机粘接剂2g；
水 150g。
所述的有机粘接剂为木薯粉。
所述的赤泥球团的制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后在180℃的条件下，烘3小时，即得。
制备的赤泥球团的形状为椭圆形，长3cm，厚1cm，抗压强度为0.25kN。
按上述配方和方法生产赤泥球团100吨，与铁矿石按1:3的比例混合进行炼铁，铁矿石的Fe2O3 的百分含量为81.05%，赤泥的Fe2O3 的百分含量为35.6%，得到生铁200.18吨，生铁铁含量为94.164%，铁回收率为：96.54%。
实施例2
赤泥1200g；
煤粉 100g；
无机粘接剂50g；
水200g
所述的无机粘结剂为消石灰。
所述的赤泥球团的制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后在300℃的条件下，烘4小时，即得。
制备的赤泥球团的形状为椭圆形，长5cm，厚2cm，抗压强度为4kN。
按上述配方和方法生产赤泥球团100吨，与铁矿石按1:3的比例混合进行炼铁，铁矿石的Fe2O3 的百分含量为81.05%，赤泥的Fe2O3 的百分含量为35.6%，得到生铁178.2吨，生铁铁含量为94.104%，铁回收率为：95.84%。
实施例3
赤泥1000；
煤粉 50；
有机粘接剂10g；
水 180g。
所述的无机粘结剂为硅酸钠。
所述的赤泥球团的制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后在240℃的条件下，烘3.5小时，即得。
制备的赤泥球团的形状为椭圆形，长4cm，厚1.5cm，抗压强度为2kN。
按上述配方和方法生产赤泥球团500吨，用该球团进行炼铁，赤泥的Fe2O3 的百分含量为35.6%，得到生铁183.61吨，生铁铁含量为93.88%，铁回收率为：96.84%，生铁质量较好。
Claims (10)
1.一种赤泥球团，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：
赤泥80-120；
煤粉 3-10；
有机粘接剂0.2-1或者无机粘接剂5-20；
水 15-20。
2.如权利要求1所述的赤泥球团，其特征在于：所述的赤泥为拜耳法、碱石灰烧结法或拜耳-烧结联合法提取氧化铝后的废弃物。
3.如权利要求1所述的赤泥球团，其特征在于：所述的有机粘接剂为木薯粉。
4.如权利要求1所述的赤泥球团，其特征在于：所述的无机粘接剂为消石灰或硅酸钠。
5.如权利要求1所述的赤泥球团，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：对赤泥进行破碎，然后添加煤粉和粘接剂，在搅拌过程中逐步加入水，进一步搅拌混合均匀，送入揉捏机揉捏，然后通过对辊挤压成球，最后对赤泥球进行烘干，即得。
6.如权利要求5所述的赤泥球团，其特征在于：赤泥球团的形状为椭圆形，长3-5cm，厚1-2cm，抗压强度为0.25-4kN。
7.如权利要求5所述的赤泥球团，其特征在于：所述的烘干是在180-300℃的条件下，烘3-4小时。
8.如权利要求5-7任何一项所述的赤泥球团作为炼铁原料的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的炼铁为高温还原熔炼生产生铁。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的炼铁过程为将烘干后的赤泥球团加入还原炉中进行炼铁，通过铁渣分离得到铁和炉渣；所述的还原炉炼铁的热风温度为900～1100℃，风压220mmHg，炉内熔炼温度1550～1600℃，出炉温度高于1400 ℃。
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| CN113913609A (zh) * | 2021-09-25 | 2022-01-11 | 北京赤钢路桥科技有限公司 | 一种赤泥硬化成球团直接代替铁矿石的制作方法 |
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