CN105152224A - 处理赤泥的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了处理赤泥的方法和系统，该方法包括：(1)将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；(2)将酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；(3)将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；(4)将含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；(5)将含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。该方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且氧化铁红产率高，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

Description

处理赤泥的方法和系统

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及一种处理赤泥的方法和系统。

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。

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处理赤泥的方法和系统，该方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且所得氧化铁红产率较高，从而从根本上解决赤泥这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，本发明提出了一种处理赤泥的方法和系统。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

(2)将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

(3)将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

(4)将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及

(5)将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

由此，根据本发明实施例的处理赤泥的方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且所得氧化铁红产率较高，从而从根本上解决赤泥这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处理赤泥的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，所述赤泥中氧化铁的含量为40～70wt％。由此，可以显著提高氧化铁红的产率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述生石灰中的钙与所述酸浸后液中铁含量的摩尔比为1.1～1.5:1。由此，可以进一步提高氧化铁红的产率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述煅烧处理的温度为550～800摄氏度。由此，可以保证后续处理过程中氯化铝的有效回收。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种处理赤泥的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

第一酸浸装置，所述第一酸浸装置具有赤泥入口、硫酸入口、酸浸后液出口和固体渣出口，且适于将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

混合装置，所述混合装置具有酸浸后液入口、生石灰入口和固体结晶出口，所述酸浸后液入口与所述酸浸后液出口相连，且适于将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

煅烧装置，所述煅烧装置具有固体结晶入口、固体渣入口和固体产物出口，所述固体结晶入口与所述固体结晶出口相连，所述固体渣入口与所述固体渣出口相连，且适于将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

分离装置，所述分离装置具有固体产物入口、氧化铁红出口和固体混合物出口，所述固体产物入口与所述固体产物出口相连，且适于将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及

第二酸浸装置，所述第二酸浸装置具有固体混合物入口、氯化铝出口和含硫酸钙的固体出口，所述固体混合物入口与所述固体混合物出口相连，且适于将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

由此，根据本发明实施例的处理赤泥的系统可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且所得氧化铁红产率较高，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

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处理赤泥的方法流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的处理赤泥的系统结构示意图。

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)将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；(2)将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；(3)将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；(4)将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及(5)将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。发明人发现，通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率，同时向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，降低处理成本，另外，经过将固体渣进行煅烧处理，可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝，与现有技术相比，本方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且可以从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

下面参考图1对本发明实施例的处理赤泥的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理

根据本发明的实施例，将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，从而可以得到酸浸后液和固体渣。发明人发现，通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率。

根据本发明的一个实施例，赤泥中的氧化铁的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，赤泥中氧化铁的含量可以为40～70wt％。由此，可以显著提高氧化铁红的产率，从而提高赤泥的利用价值。

该步骤中，具体的，赤泥中含有的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁而进入酸浸后液中，而赤泥中的α-氧化铝则留在固体渣中。

S200：将酸浸后液与生石灰进行混合

根据本发明的实施例，将上述得到的酸浸后液与生石灰进行混合，从而可以得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶。发明人发现，通过向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，从而可以降低处理成本。

根据本发明的一个实施例，酸浸后液与生石灰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，生石灰中的钙与酸浸后液中铁含量的摩尔比可以为1.1～1.5:1。发明人发现，在此条件下，可以实现生石灰铁离子全部沉淀，从而提高氧化铁红的产率，而若生石灰添加量较少，则铁离子沉淀不完全，影响氧化铁红产率。

S300：将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理

根据本发明的实施例，将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理，从而可以得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物。发明人发现，通过将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理，不仅可以使氢氧化铁分解成氧化铁红，而且可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝。

根据本发明的一个实施例，煅烧处理的温度并不受特别限制，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，煅烧处理的温度可以为550～800摄氏度。发明人发现，若温度低于550℃时，α-Al₂O₃形态转化不完全，导致后续酸浸过程中氯化铝浸出铝低；而若温度高于800℃时，氧化铝形态转化为其他难以浸出的形态，难以实现氧化铝的回收。由此，在此煅烧温度下，不仅可以使氢氧化铁分解成氧化铁红，而且可以保证氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝。

S400：将含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理

根据本发明的实施例，将上述得到的含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，从而可以得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物。该步骤中，具体的，可以步骤S300对得到的含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行破碎后进行磨矿和磁选，从而实现磁性的氧化铁红与非磁性的含有硫酸钙和γ-Al₂O₃固体混合物的分离。

S500：将含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理

根据本发明的实施例，将所得含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，从而可以得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

根据本发明实施例的处理赤泥的方法通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率，同时向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，降低处理成本，另外，经过将固体渣进行煅烧处理，可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝，与现有技术相比，本方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，同时实现化害为利，变废为宝，并且可以从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种处理赤泥的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：第一酸浸装置，所述第一酸浸装置具有赤泥入口、硫酸入口、酸浸后液出口和固体渣出口，且适于将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；混合装置，所述混合装置具有酸浸后液入口、生石灰入口和固体结晶出口，所述酸浸后液入口与所述酸浸后液出口相连，且适于将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；煅烧装置，所述煅烧装置具有固体结晶入口、固体渣入口和固体产物出口，所述固体结晶入口与所述固体结晶出口相连，所述固体渣入口与所述固体渣出口相连，且适于将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；分离装置，所述分离装置具有固体产物入口、氧化铁红出口和固体混合物出口，所述固体产物入口与所述固体产物出口相连，且适于将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及第二酸浸装置，所述第二酸浸装置具有固体混合物入口、氯化铝出口和含硫酸钙的固体出口，所述固体混合物入口与所述固体混合物出口相连，且适于将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和硫酸钙。发明人发现，通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率，同时向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，降低处理成本，另外，经过将固体渣进行煅烧处理，可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝，与现有技术相比，本方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，并且可以从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

下面参考图2对本发明实施例的处理赤泥的系统进行详细描述。根据本发明的实施例，该系统包括：

第一酸浸装置100：根据本发明的实施例，第一酸浸装置100具有赤泥入口101、硫酸入口102、酸浸后液出口103和固体渣出口104，且适于将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，从而可以得到酸浸后液和固体渣。发明人发现，通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率。

根据本发明的一个实施例，赤泥中的氧化铁的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，赤泥中氧化铁的含量可以为40～70wt％。由此，可以显著提高氧化铁红的产率，从而提高赤泥的利用价值。

该步骤中，具体的，赤泥中含有的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁而进入酸浸后液中，而赤泥中的α-氧化铝则留在固体渣中。

混合装置200：根据本发明的实施例，混合装置200具有酸浸后液入口201、生石灰入口202和固体结晶出口203，酸浸后液入口201与酸浸后液出口103相连，且适于将上述得到的酸浸后液与生石灰进行混合，从而可以得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶。发明人发现，通过向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，从而可以降低处理成本。

根据本发明的一个实施例，酸浸后液与生石灰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，生石灰中的钙与酸浸后液中铁含量的摩尔比可以为1.1～1.5:1。发明人发现，在此条件下，可以实现铁离子全部沉淀，从而提高氧化铁红的产率，而若生石灰添加量较少，则铁离子沉淀不完全，影响氧化铁红产率。

煅烧装置300：根据本发明的实施例，煅烧装置300具有固体结晶入口301、固体渣入口302和固体产物出口303，固体结晶入口301与固体结晶出口203相连，固体渣入口302与固体渣出口104相连，且适于将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理，从而可以得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物。发明人发现，通过将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和固体渣进行煅烧处理，不仅可以使氢氧化铁分解成氧化铁红，而且可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝。

根据本发明的一个实施例，煅烧处理的温度并不受特别限制，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，煅烧处理的温度可以为550～800摄氏度。发明人发现，若温度低于550℃时，α-Al₂O₃形态转化不完全，导致后续酸浸过程中氯化铝浸出铝低；而若温度高于800℃时，氧化铝形态转化为其他难以浸出的形态，难以实现氧化铝的回收。由此，在此煅烧温度下，不仅可以使氢氧化铁分解成氧化铁红，而且可以保证氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝。

分离装置400：根据本发明的实施例，分离装置400具有固体产物入口401、氧化铁红出口402和固体混合物出口403，固体产物入口401与固体产物出口303相连，且适于将上述得到的含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，从而可以得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物。该步骤中，具体的，可以对得到的含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行破碎后进行磨矿和磁选，从而实现磁性的氧化铁红与非磁性的含有硫酸钙和γ-Al₂O₃固体混合物的分离。

第二酸浸装置500：根据本发明的实施例，第二酸浸装置500具有固体混合物入口501、氯化铝出口502和含硫酸钙的固体出口503，固体混合物入口501与固体混合物出口403相连，且适于将将所得含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，从而可以得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

根据本发明实施例的处理赤泥的系统通过将赤泥和硫酸进行酸浸处理，可以实现赤泥中铁离子的富集，从而可以显著提高氧化铁红的产率，同时向所得酸浸后液中加入生石灰，不仅可以起到调节酸浸后液碱度的作用，而且可以提供热量，从而促进氢氧化铁和硫酸钙固体结晶，进而进一步提高氧化铁红的产率，而不需要外界单独提供热量，降低处理成本，另外，经过将固体渣进行煅烧处理，可以将固体渣中的氧化铝从α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，从而可以实现后续酸浸过程中氧化铝转化为氯化铝，与现有技术相比，本方法可以实现赤泥中铁和铝的综合回收，同时实现化害为利，变废为宝，并且可以从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

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

将赤泥与硫酸混合进行第一酸浸处理，分离后得到含硫酸铁的酸浸后液和含α-氧化铝的固体渣，其中，赤泥中氧化铁的含量为40wt％，向酸浸后液中加入生石灰，其中，生石灰的用量按Ca²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1.1：1进行添加，生石灰与酸浸液中水反应生成消石灰，并放出热量，消石灰与硫酸铁反应，并在显热作用下生成含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶，然后固体结晶与液体分离后，将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶以及含α-氧化铝的固体渣在550℃下进行煅烧，氢氧化铁分解成氧化铁红、α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，最终得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物，接着将含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行破碎、细磨，并经磁选分离后，得到磁性产物氧化铁红产品以及非磁性的含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；最后将非磁性含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸混合进行第二酸浸，γ-Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝溶液，经固液分离后分别得到氯化铝溶液和含硫酸钙的固体。

实施例2

将赤泥与硫酸混合进行第一酸浸处理，分离后得到含硫酸铁的酸浸后液和含α-氧化铝的固体渣，其中，赤泥中氧化铁的含量为50wt％，向酸浸后液中加入生石灰，其中，生石灰的用量按Ca²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1.3：1进行添加，生石灰与酸浸液中水反应生成消石灰，并放出热量，消石灰与硫酸铁反应，并在显热作用下生成含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶，然后固体结晶与液体分离后，将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶以及含α-氧化铝的固体渣在600℃下进行煅烧，氢氧化铁分解成氧化铁红、α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，最终得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物，接着将含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行破碎、细磨，并经磁选分离后，得到磁性产物氧化铁红产品以及非磁性的含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；最后将非磁性含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸混合进行第二酸浸，γ-Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝溶液，经固液分离后分别得到氯化铝溶液和含硫酸钙的固体。

实施例3

将赤泥与硫酸混合进行第一酸浸处理，分离后得到含硫酸铁的酸浸后液和含α-氧化铝的固体渣，其中，赤泥中氧化铁的含量为70wt％，向酸浸后液中加入生石灰，其中，生石灰的用量按Ca²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1.5：1进行添加，生石灰与酸浸液中水反应生成消石灰，并放出热量，消石灰与硫酸铁反应，并在显热作用下生成含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶，然后固体结晶与液体分离后，将含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶以及含α-氧化铝的固体渣在800℃下进行煅烧，氢氧化铁分解成氧化铁红、α-Al₂O₃形态转化为高活性的γ-Al₂O₃形态，最终得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物，接着将含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行破碎、细磨，并经磁选分离后，得到磁性产物氧化铁红产品以及非磁性的含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；最后将非磁性含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸混合进行第二酸浸，γ-Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝溶液，经固液分离后分别得到氯化铝溶液和含硫酸钙的固体。

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 (5)

1.一种处理赤泥的方法，其特征在于，包括：

(1)将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

(2)将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

(3)将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

(4)将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及

(5)将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述赤泥中氧化铁的含量为40～70wt％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述生石灰中的钙与所述酸浸后液中铁含量的摩尔比为1.1～1.5:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述煅烧处理的温度为550～800摄氏度。

5.一种处理赤泥的系统，其特征在于，包括：

第一酸浸装置，所述第一酸浸装置具有赤泥入口、硫酸入口、酸浸后液出口和固体渣出口，且适于将赤泥和硫酸进行第一酸浸处理，以便得到酸浸后液和固体渣；

混合装置，所述混合装置具有酸浸后液入口、生石灰入口和固体结晶出口，所述酸浸后液入口与所述酸浸后液出口相连，且适于将所述酸浸后液与生石灰进行混合，以便得到含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶；

煅烧装置，所述煅烧装置具有固体结晶入口、固体渣入口和固体产物出口，所述固体结晶入口与所述固体结晶出口相连，所述固体渣入口与所述固体渣出口相连，且适于将所述含有氢氧化铁和硫酸钙的固体结晶和所述固体渣进行煅烧处理，以便得到含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物；

分离装置，所述分离装置具有固体产物入口、氧化铁红出口和固体混合物出口，所述固体产物入口与所述固体产物出口相连，且适于将所述含有氧化铁红、γ-Al₂O₃和硫酸钙的固体产物进行分离处理，以便得到氧化铁红以及含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物；以及

第二酸浸装置，所述第二酸浸装置具有固体混合物入口、氯化铝出口和含硫酸钙的固体出口，所述固体混合物入口与所述固体混合物出口相连，且适于将所述含有硫酸钙和γ-Al₂O₃的固体混合物与盐酸进行第二酸浸处理，以便得到氯化铝和含硫酸钙的固体。