一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110055365A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910290636.7(22)申请日2019.04.11(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人张廷安刘燕王艳秀牛丽萍豆志河吕国志王坤赵秋月傅大学张伟光韩继标郭军华晁曦(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人宁佳(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C04B7/147(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法(57)摘要本发明的一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，工艺步骤为：(1)将钙化-碳化法处理后的高铁赤泥进行干燥脱水处理；(2)将造渣剂与赤泥混料研磨，不经烧结直接喷吹到涡流搅拌熔融还原高温炉漩涡中心并被卷入到熔池中；(3)在1300-1600℃的熔池中进行涡流搅拌的同时通入气态还原剂还原10-60min；(4)得到还原铁水和熔融渣分别溢流分离；(5)铁水中加入铬铁、锰铁冶炼成耐磨铸铁；(6)熔融渣在涡流搅拌高温炉中调整组成使其符合水泥要求；(7)熔融渣冷却、破碎、研磨直接成为水泥熟料。本发明赤泥的利用率为100％，铁的提取率分别为90％以上。CN110055365ACN110055365A权利要求书1/1页1.一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钙化-碳化高铁赤泥与造渣剂混料研磨，形成混合料，直接喷吹到涡流搅拌熔融还原高温炉漩涡中心，并被卷入到熔池中，其中：所述的造渣剂为CaO和CaF2的混合物，CaO按混合料碱度为1.0～1.4添加，CaF2质量按CaO质量的10～30％添加；(2)在1300～1600℃温度的熔池中进行涡流搅拌，同时通入气态还原剂，还原10～60min；获得还原铁水和熔融渣，其中，所述的搅拌速度为120～150r/min，所述的气态还原剂添加质量按将混合料中铁完全还原所需理论值质量的1.2～1.5倍添加；(3)得到的还原铁水和熔融渣分层，并进行连续溢流分离，获得铁水和熔融渣；(4)铁水中加入铬铁、锰铁直接冶炼成耐磨铸铁产品；(5)熔融渣在熔炼炉中调整组成使其符合水泥要求；(6)熔融渣经冷却、破碎、研磨直接成为水泥熟料，冷却方式采用空气冷却或随炉冷却。2.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，钙化-碳化高铁赤泥中包括组分及质量百分含量为TFe20～40％，Al2O38～12％，SiO25～20％，A/S0.2～0.9，Na2O0.1～1.0％，H2O5～20％。3.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，钙化-碳化高铁赤泥预先经过干燥脱水处理，形成干燥赤泥后，再与造渣剂混料，其中，干燥温度为150～200℃，干燥赤泥含水率为1％以下。4.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，钙化-碳化高铁赤泥与造渣剂混料研磨至0.2mm筛余1～4％。5.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的步骤(1)中，碱度按下式(1)方法计算：6.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的步骤(2)中，搅拌采用的搅拌桨设有管道，所述的气态还原剂从熔池底部吹入或沿搅拌桨管道吹入。7.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的步骤(3)中，气态还原剂为水煤气、氢气或天然气中的一种或几种混合，当为多种混合时，混合比为任意比。8.根据权利要求1所述的钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的方法中，铁的提取率达95％以上，赤泥利用率达100％。2CN110055365A说明书1/5页一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法技术领域：[0001]本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种钙化-碳化高铁赤泥回收铁及尾渣水泥化的方法。背景技术：[0002]赤泥是以铝土矿为原料制取氧化铝或氢氧化铝后所产生的强碱性固体废物。目前，全球赤泥储量估测已经超过30亿吨，并且每年大约以1.2亿吨的速度增长，世界赤泥平均利用率为15％。中国赤泥累计堆存量已增长至6亿吨，并且每年大约以1亿吨的速度增长，中国赤泥利用率仅为4％。大部分赤泥仍然采取陆地堆存的方法处置。赤泥堆存不仅浪费了二次资源、占用大量土