一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102816880A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102816880A(43)申请公布日2012.12.12(21)申请号201210294361.2(22)申请日2012.08.17(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)发明人李强张伟邹宗树(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人安宇宏(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B5/06(2006.01)C22B1/14(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B21/00(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书55页页(54)发明名称一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法(57)摘要发明提出一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，其特征在于该种方法以高炉为主体设备，采取赤泥制备小球团复合烧结矿或球团矿，然后将其和焦炭在不低于400℃温度下分层热装入炉，采取富氧至全氧鼓风，增加炉身风口并鼓入富氢还原气，实现赤泥炼铁；同时出渣过程中加入氧化钙,控温冷却获得自粉化铝酸钙炉渣，经浸出后提取氧化铝，并且自炉顶高温尾气中同步回收钠元素，完成赤泥中铝、铁、钠元素的高效分离与回收。CN10286ACN102816880A权利要求书1/1页1.一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，该方法以高炉为主要设备进行生产，其特征在于采用如下工艺过程：（1）对于赤泥进行干燥，所用赤泥的化学成分为：Fe2O3的含量为30～60wt%、Al2O3的含量为9～50wt%、SiO2的含量为7～15wt%、Na2O的含量为3～10wt%，其他为水和杂质，使其含水量为6～7.2%，制得赤泥炼铁原料；（2）将赤泥炼铁原料加入到造球设备之中，制备成直径为3～8mm的小球，然后在小球表面滚上燃料和CaO粉末并布于烧结台车上，在900～1400℃温度下烧结成熔融粘结葡萄状赤泥小球团烧结矿，或者将赤泥炼铁原料制成直径为8～16mm的生球团，经球团生产设备干燥、焙烧后制成赤泥氧化球团矿；（3）将900～1200℃红热焦炭和刚出炉的赤泥小球团烧结矿或赤泥氧化球团矿分别运至高炉顶部，在400～1000℃温度下经耐高温布料器按一般高炉布料方法分层布入高炉，装料时根据冶炼全铁要求或炉渣碱度要求配入普通球团矿或烧结矿，配入的球团矿或烧结矿的温度同赤泥入炉原料相同；（4）高炉风口处采用超高富氧鼓风，其富氧率控制在19～79%，入炉风温控制在850～1250℃，喷煤量为100~350kg/吨铁水；在风口喷入富氢还原性气体，喷吹量为0～450m3/吨铁水；（5）炉身下部同一圆周截面增加一排相距均匀的风口，通过此风口喷入温度为0～1250℃的富氢还原性气体，喷入量控制在50～400m3/吨铁水；（6）炉渣碱度CaO/SiO2控制在1.0～1.2，高铝熔渣从高炉排出过程中配入石灰，配入石灰的质量按保证冷却炉渣的最终成分满足CaO/SiO2=2.0±0.05，CaO/Al2O3=1.4±0.05，同时控制炉渣的冷却速度<10℃/min；（7）炉顶煤气温度控制在400～1000℃，让炉顶煤气通入惰性溶液对其中的碱金属进行冷凝回收，或者让炉顶煤气通入水中反应生成NaOH溶液和氢气，获得的氢气与高炉炉顶煤气一起经脱除CO2处理后喷入高炉风口或炉身风口作为还原剂取代部分燃料使用；（8）使用碳酸钠溶液对自粉化炉渣进行浸出，得到铝酸钠溶液和碳酸钙，经固液分离后得到铝酸钠溶液，在此溶液中通入烟道尾气CO2进行碳酸化分解析出Al(OH)3，焙烧后制备出氧化铝。2.如权利要求1所述的高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，其特征在于，所述富氢还原性气体包括焦炉煤气、天然气、页岩气。3.如权利要求1所述的高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，其特征在于，所述惰性溶液包括煤油。2CN102816880A说明书1/5页一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法，尤其涉及一种自高铁赤泥中回收铁、铝、钠等有价金属元素的方法。背景技术[0002]高铁赤泥是一种从铝土矿中提取氧化铝生产过程中所产生的Fe2O3含量超过30wt%的固体废弃物。中国氧化铝行业中的企业平均每生产1t氧化铝就会产生1.0～1.8t赤泥，时至今日中国的赤泥堆存量已达2亿多吨，预计到2015年将达到3.0亿吨。赤泥的堆存不仅需要维护其边坡稳定，而且占用土地、污染环境、存在着严重的安全隐患。[0003]理论上来说，高铁赤泥是一种极富利用价值的炼铁提铝资源，但由于赤泥中钠等碱金属以及Al2O3含量超标，不能直接用于高炉冶炼，无法在工业生产中大量使用。随着品位高、易分选的铁矿资源的日益减少，