从赤泥中回收铁工艺的研究进展.doc

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2005年6月
四川有色金属
SichuanNonferrousMetals
23?
文章编号:1006-4079(2005)02-0023-03
从赤泥中回收铁工艺的研究进展
姜平国,王鸿振
(江西理工大学材料与化学工程学院,江西赣州341000)
摘要:本文叙述了赤泥中铁回收的意义及铁的赋存概况,介绍了国内外从赤泥中回收铁元素的工艺,并对其进行了评述.关键词:赤泥;回收;铁中图分类号:TF803.26文献标识码:A
RecoveringtheIronfromRedMudGeneration
(CollegeofMaterialandChemistryEngineeringUniversityofScienceandTechnologyjingxi,Gandzhou341000,China)
Abstract:Thepaperhasnarratedthemeaningofironrecoveryinredmudandironcomposestoregeneralsituationinredmud.Theprocessofrecoverytheironfromredmudweresummarizedinalltheworldandmyreviewwasgave.Keywords:redmud;recovering;iron
赤泥是氧化铝工业生产过程中排出的一种固体废物,我国氧化铝厂每年排放赤泥180万吨以
上,大都筑坝堆存,费用昂贵。赤泥中含有一定的碱量和放射性元素污染周边环境且其中富集了多种有价元素,因而赤泥的综合利用近年来已引起普遍的重视[1].赤泥的化学成分与原铝土矿的成分及氧化铝的生产工艺有关,特别是平果铝业的拜耳法赤泥,含铁23.21%以上。在铁矿产资源日益减少和趋向枯竭的情况下,把高铁赤泥看作第二资源,研究从中综合回收铁及其他有价成分,是一项具有战略意义和现实意义的工作.
[2]
1铁在赤泥中的性质[3～10]
1.1赤泥的成分
在我国,高铁赤泥只有平果拜耳法赤泥,其中
收稿日期:2005-04-20)作者简介:姜平国(1976—,男,在读研究生。江西理工大学材料与化学工程学院有色金属冶金专业.
JIANGPing2guo,WANGHong2zhen
Fe2O3Al2O3>23.21SiO217.20CaO12.0414.90
的主要成分如表1.表1赤泥的主要元素的分析结果/%
TiO2Sc2O30.013K2O1.0Re2O30.153ZrO50.54V2O50.21ThO20.017Nb2O50.028Ta2O50.0955.46
Na2O4.0
1.2赤泥的物相分析
在氧化铝生产过程中,一些不与苛性钠反应而出现在赤泥中的铝土矿矿物质(如赤铁矿、针铁矿、锐铁矿、金红石、石英等)属于天然矿物质类。在扫描时,这些矿物质提供明确的化学组成和X射线衍射图。它们多半是Fe、和Si的矿物质,Ti
X射线衍射物相分析结果表明,赤泥中含有赤铁
αα矿(2Fe2O3)和针铁矿(2FeOOH)、一水硬铝石(Al2O3?H2O)、化石榴石(Ca3AlFe(SiO2)水
(OH))、含水硅铝酸钠(Na2O?2O3?68SiO2Al1.
24?
姜平国等:从赤泥中回收铁工艺的研究进展
第2期
1.73H2O)、钙铁矿(CaTiO3)、羟钙石(Ca(OH)2)、方解石(CaCO3)等物相,其中赤铁矿和水化石榴
石含量较高.1.3铁的赋存状态铁在赤泥中主要以Fe2O3为主,含有少量的FeO,前者与后者的比例几乎以9:1的含量出现。这是天然铝土矿中所伴生的黄铁矿(FeS2)氧化水解后形成的胶体Fe(OH)3沉淀物;Fe(OH)2胶体在强碱度和加热条件下性质不稳定,具有转化为针铁矿(FeOOH)的趋势,在新鲜赤泥中针铁矿与胶体Fe(OH)3可能并存,而Fe则主要以赤铁矿分散在赤泥里,经堆放干燥后,一部分Fe2O3会转变成铁的复合硅酸盐.1.4铁在赤泥中的粒度分析μμ小于2m赤泥胶粒化学分析与大于2m粗粒分析结果的对比表明,赤泥中SiO2、2O3和AlμFe2O3主要呈胶体的形式分布在小于2m赤泥胶粒中,各矿物多以Fe,Al,Si胶结体形式存在,结晶极不完整.
李佩鸿[13]在试验条件下,将平果拜耳法赤泥直接还原焙烧后磁选,可以有效回收其中的铁。其工艺如下赤泥与还原剂(配煤比为17%)混合均匀制成直径为5～12mm的团粒,干燥后置瓷坩埚于箱式电阻炉中进行还原熔烧。温度上升至1000℃开始计时,2小时后停电,焙烧产物在隔绝氧气的条件下冷却至室温。焙烧矿细磨后于磁选机中磁选,得到海绵铁。产品海绵铁中含铁84.17%,铁的回收率为86