專利名稱：赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法
赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于輕金屬冶金領(lǐng)域，涉及赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法。
背景技術(shù)：
赤泥，是用鋁土礦提煉氧化鋁過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，因其為赤紅色泥漿狀而得名。 隨著鋁土業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的赤泥排放量每年為1500萬(wàn)噸以上，且隨著新投產(chǎn)和老設(shè)備增產(chǎn)改造，赤泥總質(zhì)量有上升的趨勢(shì)。世界各國(guó)大多數(shù)氧化鋁廠是將赤泥堆積或傾入深海， 赤泥的存放不僅占用大量土地和農(nóng)田、耗費(fèi)較多的堆場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，而且存在于赤泥中的剩余堿液能向地下滲透，造成地下水污染。此外，堆場(chǎng)的赤泥形成的粉塵到處飛揚(yáng)，破環(huán)生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重污染。在土地資源日趨緊張、環(huán)境保護(hù)日趨重要的當(dāng)今社會(huì)，赤泥的綜合治理己成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)之一。赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的最大廢棄物，也是氧化鋁生產(chǎn)的最大污染源。由于生產(chǎn)方法和鋁土礦品位的不同，每生產(chǎn)一噸的氧化鋁大約要產(chǎn)生O. 5-2. 5噸的赤泥,每噸赤泥還附帶有3-4m3的含堿廢液。
赤泥依氧化鋁生產(chǎn)方法的不同，可分為燒結(jié)法、拜耳法和聯(lián)合法赤泥三種，由于鋁土礦的含量豐度不同，國(guó)內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)所采取的方法也不同。除我國(guó)和前蘇聯(lián)外，其他各國(guó)均采用拜耳法生產(chǎn)，拜耳法產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的90%以上。拜耳法生產(chǎn)采用的是，強(qiáng)堿 NaOH溶出高鋁、高鐵鋁土礦，產(chǎn)生的赤泥中氧化鋁、氧化鐵、堿含量高；處理的是一水軟鋁石型和三水鋁石型鋁土礦。燒結(jié)法和聯(lián)合法處理的是難溶的高硅、低鐵、一水硬鋁石型、高嶺石型鋁土礦，產(chǎn)生的赤泥CaO含量高，堿和鐵含量較低。我國(guó)主要是以一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的燒結(jié)法、聯(lián)合法赤泥，其主要成分為硅酸二鈣及其水合物國(guó)外則以拜耳法為主，拜耳法赤泥的主要成分為赤鐵礦、鋁硅酸鈉水合物、鈣霞石等。
在赤泥中金屬鐵的回收方面前蘇聯(lián)、日本、美國(guó)、德國(guó)等均做了大量的研究，雖然國(guó)外研究的時(shí)間都相對(duì)較早 ，多為60-80年代，但現(xiàn)在仍未有大量的實(shí)際應(yīng)用。在我國(guó)，平果鋁土礦含有多種有價(jià)金屬，平果鋁業(yè)公司和廣西冶金研究院聯(lián)合做了以平果鋁上礦拜耳法赤泥為原料，以煤為還原劑，進(jìn)行直接還原煉鐵的試驗(yàn)研究，其工藝流程是將赤泥和煤混合、制團(tuán)、干燥、然后進(jìn)行還原焙燒，最后磁選制取海綿鐵。
現(xiàn)在贛州有色研究所等公司采用高梯度、高強(qiáng)度磁選機(jī)回收赤泥中的鐵，并未取得石英，同時(shí)投資運(yùn)行費(fèi)用高，回收率低。
目前的燒結(jié)法赤泥在赤泥資源化利用方面，我國(guó)氧化鋁行業(yè)相繼開(kāi)展了赤泥生產(chǎn)水泥、赤泥做免燒磚、燒結(jié)磚等新型墻體材料、赤泥做娃韓板保溫材料、赤泥塑料填料、赤泥硅鈣肥、赤泥用作路基材料以及赤泥中提取有價(jià)金屬鈧、鈦、鐵等方面的技術(shù)研究工作，取得了一些進(jìn)展，但除赤泥配料生產(chǎn)水泥外，其它技術(shù)均未實(shí)現(xiàn)赤泥的大規(guī)模利用。
目前燒結(jié)球團(tuán)制備工藝是采用鐵精粉、膨潤(rùn)土、石灰粉等物料，經(jīng)過(guò)烘干、成型，燒結(jié)而成。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，降低了生產(chǎn)成本，提高了燒結(jié)球團(tuán)的質(zhì)量。本發(fā)明一種赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，步驟如下將鐵精粉、赤泥和助劑放入烘干筒內(nèi)混合均勻后，成型，燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)。其中赤泥為鐵精粉的5-15%。膨潤(rùn)土的添加量為鐵精 粉的0-5%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的0-4%。膨潤(rùn)土的粒度d50控制為10-50um，石灰石的粒度d50控制為20_80um。赤泥是燒結(jié)法赤泥和/或拜耳法赤泥。赤泥為拜耳法赤泥，要求全鐵含量大于30%，水分控制在1-8%。赤泥粒度d50=5-500um，優(yōu)選控制在10-200um。其中，當(dāng)赤泥粒度D50大于500um，要對(duì)其進(jìn)行研磨。赤泥選用拜耳法赤泥時(shí)，赤泥的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的5-15%，膨潤(rùn)土添加量為鐵精粉總質(zhì)量的0-5%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的2-4%。赤泥為燒結(jié)法赤泥，赤泥選用的燒結(jié)法赤泥，其中赤泥粒度d50為5-100um,優(yōu)選10-70um ;其水分為 1_15%，優(yōu)選 1-10%。赤泥選用燒結(jié)法赤泥時(shí)，赤泥的添加量控制在鐵精粉總質(zhì)量的5-10%，膨潤(rùn)土添加量為鐵精粉總質(zhì)量的1-3%,石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的0-2%。赤泥選用拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合料，燒結(jié)法赤泥與拜耳法赤泥比例為1-4 :9-6，水分為1-9%，赤泥粒度d50要求為5-150um。當(dāng)粒度d50大于300um，對(duì)其進(jìn)行研磨。赤泥選用混合赤泥,添加量控制在鐵精粉總質(zhì)量的5-13. 5%,膨潤(rùn)土添加量為鐵精粉總質(zhì)量的1_4%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的1_3%。烘干的溫度為100-200°C ;燒結(jié)的溫度為900-1100°C。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比。具有以下有益效果本發(fā)明采用赤泥、鐵精粉和助劑制備燒結(jié)球團(tuán)，用于高爐煉鋼，來(lái)綜合處理赤泥。本發(fā)明利用赤泥的物化特性，摻雜赤泥后，不但減少赤泥排放量，而且起到粘結(jié)劑的作用，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)由于赤泥含有氧化鐵，使用后比單純使用粘結(jié)劑，提高燒結(jié)球團(tuán)的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1步驟如下將比例為100 10 3 0的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1000°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2400N。其中，鐵精粉中鐵含量為66% ;配料赤泥為燒結(jié)法赤泥，粒度d50為lOum，水分控制在 1%，燒結(jié)法赤泥成分百分比為 Fe2O3 :9. 4%、A1203 :5. 4%,SiO2 :21. 6% ;潤(rùn)土粒度 d50 20um,膨潤(rùn)土成分百分比為 Fe2O3 0% ；A1203 :12% ；Si02 : 56%。實(shí)施例2
步驟如下將比例為100 5 2 1的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1100°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2500N。其中，鐵精粉中鐵含量為70% ;配料赤泥為燒結(jié)法赤泥，粒度d50為lOOum，水分控制在5%，燒結(jié)法赤泥成分百分比為Fe2O3 :4. 5%、Al2O3 :3. 3%、SiO2 :28. 6% ;膨潤(rùn)土粒度d50 IOum,膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 5% ；A1203 :15% ；Si02 : 50% ;石灰石粒度d50 :30um,石灰石中CaO含量為70%。實(shí)施例3步驟如下 將比例為100 8 1 2的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1070°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2450N。其中，鐵精粉中鐵含量為68% ;配料赤泥為燒結(jié)法赤泥，粒度d50為60um，水分控制在13%,燒結(jié)法赤泥成分百分比為(Fe2O3 :9. 4%, Al2O3 :5. 4%、SiO2 :21. 6% ;膨潤(rùn)土粒度d50 50um,膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 3% ；A1203 :16% ；Si02 :48% ;石灰石粒度d50 :20um,石灰石中CaO含量為70%。實(shí)施例4將比例為100 11 0 4的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1030°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2600N。其中，鐵精粉中鐵含量為69%。配料赤泥為拜耳法赤泥，研磨后粒度d50為180um，水分控制在8%，全鐵含量為45%，拜耳法赤泥成分百分比為Fe2O3 :46%、A1203 :14%、SiO2 :16%。膨潤(rùn)土粒度d50 :30um，膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 2% ；A1203 :11% ；Si02 : 55%。石灰石粒度d50 :60um，石灰石中CaO含量為57%。實(shí)施例5將比例為100 15 3 2的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1050°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2700N。其中，鐵精粉中鐵含量為70%。配料赤泥為拜耳法赤泥，研磨后粒度d50為20um，水分控制在5%，全鐵含量為42%，拜耳法赤泥成分百分比為Fe2O3 :40%、A1203 :20%、Si02 :13%。膨潤(rùn)土粒度d50 :40um，膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 4% ；A1203 :22% ；Si02 :48%。石灰石粒度d50 :80um，石灰石中CaO含量為64%。實(shí)施例6將比例為100 5 5 3的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，950°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2750N。其中，鐵精粉中鐵含量為66%。配料赤泥為拜耳法赤泥，研磨后粒度d50為450um，水分控制在1%，全鐵含量為35%，拜耳法赤泥成分百分比為Fe2O3 50%,Al2O3 17%,SiO2 :12%。膨潤(rùn)土粒度d50 :40um，膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 5% ；A1203 :18% ；Si02 : 53%。石灰石粒度d50 :40um，石灰石中CaO含量為66%。實(shí)施例1將比例為100 :8. 5 1 1的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，900°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2800N。
其中，鐵精粉中鐵含量為68%。配料赤泥為拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合赤泥， 混合比例為1:9，研磨后粒度d50為lOOum，水分控制在1%，拜耳法赤泥成分與實(shí)施例3相同，燒結(jié)法赤泥成分和實(shí)施例7相同。膨潤(rùn)土的粒度d50為25um，膨潤(rùn)土成分百分比為 Fe2O3 0% ；A1203 :22% ；Si02 : 54%。石灰石的粒度 d50 為 44um，石灰石中 CaO 含量為 55%。
實(shí)施例8
將比例為100 5 4 3的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，980°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2850N。
其中，鐵精粉中鐵含量為70%。配料赤泥為拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合赤泥， 混合比例為2 :7，赤泥研磨后粒度d50為150um,水分控制在7%。拜耳法赤泥成分與實(shí)施例 2相同，燒結(jié)法赤泥成分和實(shí)施例6相同。膨潤(rùn)土的粒度d50為32um，膨潤(rùn)土成分百分比為 Fe2O3 4% ；A1203 :11% ；Si02 : 53%。石灰石的粒度 d50 為 55um，石灰石中 CaO 含量為 60%。
實(shí)施例9
將比例為100 13 2 2的鐵精粉、赤泥、膨潤(rùn)土和石灰石放入烘干筒內(nèi)，混合均勻后，成型，1080°C燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)強(qiáng)度2900N。
其中，鐵精粉中鐵含量為70%。配料赤泥為拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合赤泥， 混合比例為1:6，研 磨后粒度d50為IOum,水分控制在9%。拜耳法赤泥成分與實(shí)施例1相同， 燒結(jié)法赤泥成分和實(shí)施例5相同。膨潤(rùn)土的粒度d50為40um,膨潤(rùn)土成分百分比為Fe2O3 5% ；A1203 :11% ；Si02 50%ο石灰石的粒度d50為60um，石灰石中CaO含量為65%。
權(quán)利要求
1.一種赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，步驟如下將鐵精粉、赤泥和助劑放入烘干筒內(nèi)混合均勻后，成型，燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為鐵精粉的5-15%，膨潤(rùn)土的添加量為鐵精粉的0-5%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的0-4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，膨潤(rùn)土的粒度 d50為10_50um,石灰石的粒度d50為20_80um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥是燒結(jié)法赤泥和/或拜耳法赤泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為拜耳法赤泥，拜耳法赤泥粒度d50=5-500um，水分為1_8%，全鐵含量大于30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為拜耳法赤泥時(shí),拜耳法赤泥添加量為鐵精粉總質(zhì)量的5-15%，膨潤(rùn)土添加量為0-5%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的2-4%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為燒結(jié)法赤泥，燒結(jié)法赤泥粒度d50為5-100um,水分為1_15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為燒結(jié)法赤泥時(shí),燒結(jié)法赤泥的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的5-10%，膨潤(rùn)土的添加量為1-3%，石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的0-2%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥為拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合料，燒結(jié)法赤泥與拜耳法赤泥比例為1-4:9-6,赤泥粒度d50為 5-150um，水分為 1-9%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，其特征在于，赤泥選用拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合赤泥時(shí)，拜耳法赤泥和燒結(jié)法赤泥的混合赤泥的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的5-13. 5%,膨潤(rùn)土添加量為鐵精粉總質(zhì)量的1-4%,石灰石的添加量為鐵精粉總質(zhì)量的1_3%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種赤泥生產(chǎn)燒結(jié)球團(tuán)的制備方法，屬于輕金屬冶金領(lǐng)域。制備步驟為將鐵精粉、赤泥和助劑放入烘干筒內(nèi)混合均勻后，成型，燒結(jié)，制作成燒結(jié)球團(tuán)。本發(fā)明摻赤泥后，利用赤泥的物化特性，采用外排赤泥、鐵精粉和助劑制備燒結(jié)球團(tuán)。本發(fā)明不但減少赤泥排放量，而且赤泥起到粘結(jié)劑的作用，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)由于赤泥含有氧化鐵，使用后比單純使用粘結(jié)劑，提高了燒結(jié)球團(tuán)的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C22B1/248GK102994742SQ20121049453
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者劉福剛, 高方舟, 王靖 申請(qǐng)人:淄博旭德環(huán)境工程技術(shù)有限公司