一种赤泥高效资源化利用方法.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CN112011691A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010891627.6(22)申请日2020.08.28(71)申请人何耀地址530022广西壮族自治区南宁市青秀区岭乐路16号金色家园5栋1单元902号(72)发明人何耀(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B34/12(2006.01)C22B34/14(2006.01)C22B34/22(2006.01)C22B34/24(2006.01)C22B59/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种赤泥高效资源化利用方法(57)摘要本发明公开了一种赤泥高效资源化利用方法，赤泥用稀盐酸浸出，所得矿浆用浓密机(或洗矿槽)分离，上部溢流(含悬浮物——活性土)作为复合型净水剂产品，下部沉降渣用pH值为0.5～1的稀盐酸进行多级浓密机(或洗矿槽)逆流洗涤，洗涤液用于稀释浓盐酸后作为浸出始酸，最后一级的沉降渣经磁选产出铁精矿产品和富钛渣，富钛渣用硫酸循环浸出，得到富钛液和硫酸浸出渣，从富钛液中回收钛、钪、钒，余液用于生产聚合硫酸铁铝产品，硫酸浸出渣作为提取锆、钽、铌原料，或作为建材原料。本法生产工艺简单，能耗低，生产环境好，生产过程无废水废渣排放，实现了赤泥资源吃干榨尽，并能获得显著的经济效益。CN112011691ACN112011691A权利要求书1/1页1.一种赤泥高效资源化利用方法，其特征在于：赤泥用稀盐酸浸出，所得矿浆用浓密机(或洗矿槽)分离，上部溢流(含悬浮物——活性土)作为复合型净水剂产品，下部沉降渣用pH值为0.5～1的稀盐酸进行多级浓密机(或洗矿槽)逆流洗涤，洗涤液用于稀释浓盐酸后作为浸出始酸，最后一级的沉降渣经磁选产出铁精矿产品和富钛渣，富钛渣用硫酸循环浸出，得到富钛液和硫酸浸出渣，从富钛液中回收钛、钪、钒，余液用于生产聚合硫酸铁铝产品，硫酸浸出渣作为提取锆、钽、铌原料，或作为建材原料。2.权利要求1所述的赤泥用稀盐酸浸出，其浸出条件：稀盐酸1～2mol/L，开始液固比(ml/g)比为5～6，反应10～20分钟后一边加浓盐酸一边加赤泥至液固比为4.0～4.5，反应温度20～80℃，反应时间0.5～1.5h，终点溶液pH值≤2。3.权利要求1所述的富钛渣用硫酸循环浸出，其浸出条件：硫酸2～4mol/L，液固比(ml/g)比为4～6，反应温度20～80℃，反应时间1.0～3.0h，固液分离后，得到的钛液和硫酸浸出渣，当钛液含TiO2≤30g/L时，钛液返回浸出，补加浓硫酸和洗液后继续用于浸出富钛渣。当钛液含TiO2＞30g/L时，钛液开路进行钛、钪、钒的回收。2CN112011691A说明书1/4页一种赤泥高效资源化利用方法技术领域[0001]本发明属于湿法冶金和固废资源化利用领域，具体涉及一种赤泥高效资源化利用方法。背景技术[0002]赤泥是铝土矿经高温高压强碱溶出处理，固液分离时产出的固体废渣，主要成分为铁、铝、硅、钙、钠、钛、氧和少量的钪、锆、钒、钽、铌等稀有金属。赤泥中所含的矿物质成分复杂，其中：有在铝土矿经高温高压强碱溶出处理过程中生成的赤铁矿(α-Fe2O3)、水化石榴石[Ca3AlFe(SiO4)(OH)8]、钠硅查(Na2O·Al2O3·1.68SiO2·1.73H2O)、铝酸钙(Ca(AlO2)2)、钙钛矿(CaTiO3)等新矿物，以及针铁矿(α-FeOOH)、一水硬铝石(Al2O3·H2O)、三水铝石(Al2O3·3H2O)、羟钙石(Ca(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)和脉石等残留矿物，也有这些新矿物和残留矿物所夹带的氢氧化钠(NaOH)、铝酸钠(NaAlO2)、硅酸钠(Na2SiO3)、碳酸钠(Na2CO3)等水溶性的碱和盐。[0003]赤泥中的硅、钙含量较高，且有约65％以上的硅和95％以上的钙易溶于稀盐酸。含硅矿物被稀酸溶解后生成硅酸，因硅酸在水中的溶解度低，故其主要以溶胶状态存在于矿浆中，且易凝聚成硅胶，造至浸出液过滤和有价金属的分离回收困难；赤泥中的钙与硫酸反应时，产生的二水硫酸钙渣量是赤泥含钙量的4.3倍，由于渣量过大，对有价金属的回收产生严重的不良影响。为克服上述问题，以往开发的赤泥资源回收利用工艺往往过于复杂，造成产品回收成本过高，甚至回收成本远大于回收产品的市场价格，在技术经济上不可行，在环保方面也存在二次废渣和废水的处理排放问题，大规模利用赤泥的工业技术至今在国内外仍没有取得突破性进展，大部分赤泥只能长期堆存。赤泥的堆存占用宝贵的土地资源，存在溃坝风险和释放出碱性物质污染环境风险。至今赤泥综合利用依旧是铝行业发展面临的紧迫问题。[0004]另一方面，随着我国工农业的快速发