一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法.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CN109433213A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811446397.1(22)申请日2018.11.29(71)申请人山东大学地址250100山东省济南市历城区山大南路27号(72)发明人巩志强牛胜利路春美丁凯闫博慧蔡俊斌吕泽康(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人王志坤(51)Int.Cl.B01J23/78(2006.01)B01J20/10(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法(57)摘要本发明涉及一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法，属于环境保护及固废回收利用领域，选择性的脱除赤泥中所含有的碱性物质，使其中碱性物质基本完全去除，而氧化铁成分基本完全保留，从而达到富集铁的效果。通过控制反应酸量、液固比、搅拌时间和温度等参数，使赤泥中所含有的碱性物质与酸尽可能反应，并通过过滤的方式将碱性物质转移到溶液中，而在整个反应过程中，氧化铁成分基本保持原有含量，达到相对富集的目的。通过控制反应的进程使得到的赤泥中的铁的含量较高，同时保留适当组成的Al、Ti等金属元素。CN109433213ACN109433213A权利要求书1/1页1.一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法，其特征在于：具体步骤为：1)分析赤泥所含各元素含量，根据选用酸体系下的常见化学价态，计算赤泥完全反应所需消耗的酸的用量，计算赤泥中所含碱性物质所需消耗的酸用量；2)赤泥干燥粉碎，将粉碎后的赤泥与酸混合；所述酸量为赤泥完全反应需消耗理论酸量的30％-80％，并将酸量控制在赤泥碱性物质完全反应消耗酸量的200％-600％之间，控制固液比为3-15:1；3)赤泥与酸混合后的混合液进行过滤、洗涤至中性、干燥得赤泥滤饼。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中赤泥脱碱前的各元素的种类与含量由X射线荧光光谱分析分析测定。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中赤泥经干燥后粉碎至60-200目。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中所述酸量为赤泥完全反应需消耗理论酸量的30％-50％，并将酸量控制在赤泥碱性物质完全反应消耗酸量的300％-500％之间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中控制固液比为8:1。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中混合反应温度在30-100℃；优选为70-80℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中搅拌时间为20-300分钟。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中搅拌时间为100-150分钟。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中干燥赤泥滤饼的时间为6-10h。10.根据权利要求1-9任一项所述的方法制备得到脱碱后的赤泥。2CN109433213A说明书1/6页一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法技术领域[0001]本发明属于环境保护及固废回收利用领域，具体涉及一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法。背景技术[0002]赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的固体废弃物，目前全世界的赤泥累计堆存量已经超过40亿吨，中国的生成量以超过7000万吨/年的速度增加，累计堆存量超过5亿吨。目前全球范围内赤泥的综合利用率不超过10％，只能以大面积的堆场堆放进行处理，资源浪费的同时也对生态环境造成潜在的严重威胁。赤泥中含有丰富的有价金属元素资源，主要化学成分包括Fe2O3、SiO2、Al2O3、TiO2、Na2O、CaO等，是一种重要的具有潜在应用价值的二次资源。但是赤泥碱性高、盐分强的特点使其中的金属元素得不到综合利用，制约了赤泥的资源化发展。赤泥碱性调减是解决赤泥综合应用的主要方向。赤泥中大约含有20％～50％的氧化铁，高铁赤泥中的氧化铁含量甚至高达65％以上，如能去除其中的碱性物质，保留赤铁矿成分，所得物质可作为炼铁原料、铁基载体或者催化剂进行使用。目前，赤泥脱碱的方法多采用水洗法、石灰石法、离子置换法、盐浸出法、酸浸出法等，但是这些方法在脱除碱性物质的同时，也造成大量有价元素包括Fe的流失，形成二次污染及资源浪费。[0003]充分的利用赤泥的有效成分，进行赤泥的综合利用是赤泥回用中的较大问题。发明内容[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种赤泥选择性脱碱并富集铁的方法。选择性的脱除赤泥中所含有的碱性物质，使其中碱性物质基本完全去除，而氧化铁成分基本完全保留，从而达到富集铁的效果。通过控制反应酸量、液固比、搅拌时间和温度等参数，使赤泥中所含有的碱性物质与酸尽可能反应，并通过过滤的方式将碱性