CN104988304A

CN104988304A - 赤泥和电石渣的综合处理方法

Info

Publication number: CN104988304A
Application number: CN201510471861.2A
Authority: CN
Inventors: 刘占华; 王欣; 古明远; 王敏; 曹志成; 薛逊; 吴道洪
Original assignee: Jiangsu Province Metallurgical Design Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Province Metallurgical Design Institute Co Ltd
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2015-10-21

Abstract

本发明公开了一种赤泥和电石渣的综合处理方法，包括：(1)将赤泥、电石渣和还原剂进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料进行焙烧处理；(3)将步骤(2)所得反应产物进行分离处理，以便得到铁产品和尾渣。该方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

Description

赤泥和电石渣的综合处理方法

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及一种赤泥和电石渣的综合处理方法。

背景技术

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8～1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30％，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4％，累积堆存量达到2亿吨，每吨每年要花堆存费约50元。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。赤泥综合利用是解决环境污染和安全隐患的治本之策，也是我国铝工业持续发展的必由之路。

电石渣是电石水解获取乙炔气体后所得的废渣，以氢氧化钙Ca(OH)₂为主要成分。以电石(CaC₂)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。1吨电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成10吨含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。电石渣浆经重力沉降分离后，上清液循环利用；电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40％～50％，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。

赤泥和电石渣作为两种工业废弃物，目前我国对赤泥的综合利用十分重视，加强赤泥综合利用交流与合作，引进和吸收国外先进经验和适用技术，建立赤泥综合利用技术和经验交流推广机制，促进赤泥综合利用产业良性循环，提升赤泥综合利用水平势在必行，力争2015年我国赤泥综合利用率达到20％。要想从根本上解决问题，只有在技术上谋求突破，寻求新的治理工艺，综合利用，化害为利，变废为宝。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种赤泥和电石渣的综合处理方法，该方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种赤泥和电石渣的综合处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥、电石渣和还原剂进行混合，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行焙烧处理；

(3)将步骤(2)所得反应产物进行分离处理，以便得到铁产品和尾渣。

由此，根据本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述赤泥、所述电石渣和所述还原剂按照质量比为100：(5～30)：(5～40)进行混合。由此，可以显著提高后续焙烧处理过程的焙烧效率。

在本发明的一些实施例中，所述赤泥和电石渣的综合处理方法进一步包括：(4)在将所述混合物料进行焙烧处理之前，预先对所述混合物料进行成型处理，以便得到混合球团。由此，可以进一步提高焙烧处理过程金属铁的还原效果。

在本发明的一些实施例中，所述电石渣中的氧化钙含量不低于60wt％。由此，可以进一步提高焙烧处理过程金属铁的还原效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法的流程示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种赤泥和电石渣的综合处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将赤泥、电石渣和还原剂进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料进行焙烧处理；(3)将步骤(2)所得反应产物进行分离处理，以便得到铁产品和尾渣。发明人发现，通过将赤泥、电石渣和还原剂混合，可以将电石渣中的氢氧化钙作为焙烧过程中赤泥中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，进而再经分离处理可以得到高品质的铁产品，与现有技术相比，本方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物电石渣对赤泥进行处理，可以显著降低赤泥的处理成本，同时实现化害为利，变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

下面参考图1-2对本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将赤泥、电石渣和还原剂进行混合

根据本发明的实施例，将赤泥、电石渣和还原剂进行混合，从而可以得到混合物料。发明人发现，通过将赤泥、电石渣和还原剂混合，可以将电石渣中的氢氧化钙作为焙烧过程中赤泥中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，进而再经分离处理可以得到高品质的铁产品，与现有技术相比，本方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物电石渣对赤泥进行处理，可以显著降低赤泥的处理成本，同时实现化害为利，变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

根据本发明的一个实施例，赤泥、电石渣和还原剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，赤泥、电石渣和还原剂可以按照质量比为100：(5～30)：(5～40)进行混合。发明人发现，若电石渣用量过低，使得电石渣中氧化钙对赤泥中含铁氧化物的助熔效果不明显，而电石渣的用量过高，过多的氧化钙会降低铁产品的产率，并且发明人通过大量实验意外发现，将赤泥、电石渣和还原剂按照质量比为100：(5～30)：(5～40)进行混合时，可以充分发挥电石渣中氧化钙的助熔效果，并且所得铁产品的品位和产率最优。

根据本发明的再一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂可以为含碳还原剂，例如可以为粉煤。由此，可以显著降低原料成本。

根据本发明的又一个实施例，电石渣中的氧化钙含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，电石渣中的氧化钙含量可以不低于60wt％。由此，可以显著提高电石渣的利用率，并且所得铁产品品位较高。

S200：将混合物料进行焙烧处理

根据本发明的实施例，将上述得到的混合物料进行焙烧处理。发明人发现，通过将赤泥、电石渣和还原剂混合进行焙烧处理，可以将电石渣中的氢氧化钙作为焙烧过程中赤泥中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，进而再经分离处理可以得到高品质的铁产品。

S300：对S200所得反应产物进行分离处理

根据本发明的实施例，对步骤S200所得反应产物进行分离处理，从而可以得到铁产品和尾渣。该步骤中，具体的，可以对步骤S200得到的反应产物进行水淬后进行多段磨矿和磁选，从而实现铁产品和尾渣的分离；或者也可以对步骤S200得到的反应产物热态直接进行熔分，从而实现铁产品和渣的分离。

根据本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法通过将赤泥、电石渣和还原剂混合，可以将电石渣中的氢氧化钙作为焙烧过程中赤泥中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，进而再经分离处理可以得到高品质的铁产品，与现有技术相比，本方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物电石渣对赤泥进行处理，可以显著降低赤泥的处理成本，同时实现化害为利，变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

参考图2，根据本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法进一步包括：

S400：在将混合物料进行焙烧处理之前，预先对混合物料进行成型处理

根据本发明的实施例，在将混合物料进行焙烧处理之前，预先对混合物料进行成型处理，从而可以得到混合球团。由此，可以显著提高焙烧处理过程中混合物料中金属铁的还原效果，进而经分离处理可以得到品位不低于90wt％的铁产品。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

将赤泥(干基重)、电石渣和粉煤按照质量比为100：5：10进行配料，其中，赤泥Fe₂O₃含量为30wt％，电石渣中CaO的含量为64％，赤泥和电石渣的水分含量为8wt％，然后将所得混合配料碾压混匀，得到水分含量为6wt％的混合物料，接着对混合物料进行成型处理，得到混合球团，然后将混合球团进行还原焙烧处理，接着将所得焙烧产物水淬后进行两段磨矿和两段磁选，最终得到合格的金属铁粉和尾渣，其中，金属铁粉的TFe品位为90wt％，经压块后可即作为优质的转炉炼钢原料，而磨选后产生的尾渣，其TFe品位低于7wt％，可作为水泥配料，从而最终实现固废资源的综合利用。

实施例2

将赤泥(干基重)、电石渣和粉煤按照质量比为100：15：20进行配料，其中，赤泥Fe₂O₃含量为45wt％，电石渣中CaO的含量为62％，赤泥中水分含量为7wt％，电石渣的水分含量为8wt％，然后将所得混合配料碾压混匀，得到水分含量为5.5wt％的混合物料，接着对混合物料进行成型处理，得到混合球团，然后将混合球团进行还原焙烧处理，接着将所得焙烧产物水淬后进行两段磨矿和两段磁选，最终得到合格的金属铁粉和尾渣，其中，金属铁粉的TFe品位为93wt％，经压块后可即作为优质的转炉炼钢原料，而磨选后产生的尾渣，其TFe品位低于8wt％，可作为水泥配料，从而最终实现固废资源的综合利用。

实施例3

将赤泥(干基重)、电石渣和粉煤按照质量比为100：20：30进行配料，其中，赤泥Fe₂O₃含量为60wt％，电石渣中CaO的含量为63％，赤泥中水分含量为6wt％，电石渣的水分含量为7wt％，然后将所得混合配料碾压混匀，得到水分含量小于4wt％的混合物料，接着对混合物料进行成型处理，得到混合球团，然后将混合球团进行还原焙烧处理，接着将所得焙烧产物热态直接进行熔分，经渣、铁分离后最终得到高品质的熔分铁和渣，其中，熔分铁的TFe品位为96wt％，可即作为优质的转炉炼钢原料，而熔分产生的渣，其TFe品位低于4wt％，可作为水泥配料，从而最终实现固废资源的综合利用。

实施例4

将赤泥(干基重)、电石渣和粉煤按照质量比为100：30：40进行配料，其中，赤泥Fe₂O₃含量为70wt％，电石渣中CaO的含量为60％，赤泥中水分含量为6wt％，电石渣的水分含量为7wt％，然后将所得混合配料碾压混匀，得到水分含量小于4wt％的混合物料，接着对混合物料进行成型处理，得到混合球团，然后将混合球团进行还原焙烧处理，接着将所得焙烧产物热态直接进行熔分，经渣、铁分离后最终得到高品质的熔分铁和渣，其中，熔分铁的TFe品位为93wt％，可即作为优质的转炉炼钢原料，而熔分产生的渣，其TFe品位低于5wt％，可作为水泥配料，从而最终实现固废资源的综合利用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种赤泥和电石渣的综合处理方法，其特征在于，包括：

(1)将赤泥、电石渣和还原剂进行混合，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行焙烧处理；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述赤泥、所述电石渣和所述还原剂按照质量比为100：(5～30)：(5～40)进行混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

(4)在将所述混合物料进行焙烧处理之前，预先对所述混合物料进行成型处理，以便得到混合球团。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电石渣中的氧化钙含量不低于60wt％。