拜耳法赤泥中鐵的提取及殘?jiān)苽浣ú?/h1>
更新時(shí)間：2009-08-14 14:04
來源：中國有色金屬學(xué)報(bào)
作者: 劉萬超，楊家寬，肖 波
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摘要：以拜耳法赤泥為原料，經(jīng)直接還原焙燒-磁選回收鐵，磁選殘?jiān)糜谏a(chǎn)建筑材料。該赤泥中的氧化鐵含量27.93%，并以赤(褐)鐵礦為主要存在狀態(tài)。在探討了焙燒溫度、焙燒時(shí)間、炭粉及添加劑用量等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的基礎(chǔ)上，得出較理想的焙燒條件。在該條件下，經(jīng)磨細(xì)磁選后所得精礦中，總鐵含量89.05%，金屬化率 96.98%，回收率 81.40%，可用作海綿鐵。磁選殘?jiān)鼡饺胂医?jīng)壓力成形、蒸汽養(yǎng)護(hù)，試件抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到24.10 MPa，可用于生產(chǎn)蒸養(yǎng)磚等建材。殘?jiān)谡麴B(yǎng)前后主要礦物組成由霞石轉(zhuǎn)化為鈣鋁黃長石，熱力學(xué)分析證明了在實(shí)驗(yàn)條件下該反應(yīng)發(fā)生的可能性。
關(guān)鍵詞：拜耳法赤泥；鐵回收；建材；綜合利用
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一種工業(yè)廢渣。目前國內(nèi)外對(duì)赤泥的處理多以堆置或填海處理為主，因其堿度高、產(chǎn)量大，赤泥堆會(huì)對(duì)周邊的水體、土壤、大氣等造成嚴(yán)重污染，并占用大量土地。對(duì)赤泥進(jìn)行綜合利用方面的研究勢(shì)在必行。
燒結(jié)法赤泥由于經(jīng)過1 200 ℃高溫煅燒，其中含有大量的 2CaO·SiO2 等活性礦物組分，可以直接應(yīng)用于建筑材料生產(chǎn)[1-3]。 拜耳法冶煉氧化鋁采用的是強(qiáng)堿NaOH 溶出高鋁、高鐵、一水軟鋁石型和三水鋁石型鋁土礦，所產(chǎn)生的拜耳法赤泥中不存在2CaO·SiO2等活性成分，另外含鐵高，耐腐蝕性差，很難直接用于建材行業(yè)。雖然希臘的有關(guān)學(xué)者在赤泥作為燒制水泥原料方面進(jìn)行了研究[4]，但赤泥摻量只有 3%~5%，與赤泥巨大的產(chǎn)生量相比，這種利用方式并不能徹底解決問題。雖然采用從赤泥中提取 Ti，Sc等稀有金屬的工藝[5-6]可以獲得較高附加值的產(chǎn)品，但一般成本較高、流程復(fù)雜，在國內(nèi)推廣困難。針對(duì)拜耳法赤泥中鐵含量較高的特點(diǎn)，國內(nèi)外對(duì)拜耳法赤泥中回收鐵進(jìn)行了廣泛研究[7-11]，可以實(shí)現(xiàn)赤泥中鐵的回收利用，然而對(duì)鐵提取后、仍占原赤泥總量60%以上的殘?jiān)幹脝栴}未作考慮。為此，本文作者在通過采用直接還原焙燒、磁選制得鐵精礦產(chǎn)品之后，進(jìn)一步將鐵分離后的殘?jiān)糜谏a(chǎn)建筑材料，從而探討可以實(shí)現(xiàn)拜耳法赤泥零排放的可行途徑。
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