赤泥除铁初探

《赤泥除铁初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、赤泥除鉄初J米摘要本文分別采用高梯度湿法磁选、还原焙烧磁选、氯化铵(NH4C1)干法和盐酸(nci)湿法四种方法对赤泥进行了除铁实验，探讨了除铁的相关工艺技术和条件，从屮找出合理的工艺流程，为赤泥的综合利用及除铁工艺幵辟了新的可能性途径。关键词赤泥，除铁，物理法，化学法1引言赤泥的综合利用一直是个世界性难题，特别是赤泥中含有人量的铁，致使赤泥在无机新材料应用方面存在诸多困难。赤泥屮的铁，除极少数情况下被刻意引入用作着色剂外，大多数是由原料引入的冇害杂质。因此，在使用赤泥制备一些新型无机材料时，除去赤泥中大量的铁是一个必需而且关键的步骤。本研究对山东铝业公司提供的高铁含量赤泥进行了探索性的除

2、铁实验，并取得了一定的成果［1〜8］。2实验高梯度湿法磁选法除铁:赤泥浓度10%,分散剂用量3kg八，流速2cm/s,场强1.4T。还原焙烧磁选法除铁：分别取一定比例的赤泥和煤粉(煤粉为还原剂)，加入适量的水，混合均匀，制成赤泥球团块后，放入烘箱内于105°C干燥2h,放入高温炉内进行还原焙烧。再将焙烧后的产品进行水冷、磨细后磁选。根据赤泥中Fe的含量，分别按理论计算所需的1、1.5和2倍碳量，掺入煤粉制成No.1、No.2、No.3赤泥团块，再分别于10⑻〜1150°C下还原lh,水冷磨细后磁选。氯化铵(NH4C1)干法除铁：实验中按一定比例在赤泥中加入NH4C1，混合好后装入坩埚，焙烧

3、至500〜750°C，保温2h。盐酸(I1C1)湿法除铁：取20g赤泥，加入500mL浓度为0.7mol/L的稀盐酸。3结果分析3.1高梯度湿法磁选法除铁高梯度磁选结果见表1。从表1可以看出，在5#钢毛为介质的情况下，70目赤泥非磁性部分的产率仅为2%,80目赤泥非磁性部分产率为3%;在以钢网为介质的情况下，70目赤泥的非磁性部分产率为11.71%，80目赤泥的非磁性部分产率为14.16%。整体来看，随着赤泥目数的增大，非磁性赤泥产出率增大。但在这个实验条件下，非磁性赤泥的最大产率也只是14.16%，产出效率很低，既不经济也很费时。从赤泥的结构成分来看，造成这种现象的原因主要是赤泥中的磁性

4、铁部分已经进入矿物钙铁榴石Ca3Fe2(Si04)3晶格中，加上这些矿物颗粒细小，充分分布在赤泥中，因此，很难单独使用物理方法除去赤泥中的铁。3.2还原焙烧磁选法除铁还原焙烧磁选法除铁结果如表2所示。从表2可见，每个赤泥球加入煤粉经过焙烧后都还有磁性，用磁铁吸附小块的碎渣，呈弱磁性。磨细过120冃筛后用磁铁磁选时几乎每个颗粒都有磁性，吸附在磁铁上，这可能是因为有单质Fe或Fc304生成。用强磁铁无法把有磁性的部分和无磁性的部分分离开来，较难达到彻底除铁的目的。3.3氯化铵(NH4C1)干法除铁由赤泥的矿物组成来看，赤泥中的Fe主要以Fe2()3的形式存在，Fe2()3在高温下与NH4C1反

5、应，生成气态FeC13,从赤泥屮排出，以达到除铁的目的。NH4C1受热分解，产生的HC1与赤泥屮的Fe203反应，生成的FeC13的沸点为315°C,在400°C左右就可以完全变成气体蒸发掉。焙烧后的赤泥与原赤泥相比，其周围表层颜色明显加深，内层则明显变浅。研究发现，赤泥团块表层深色是反应生成的FcC13o反应生成的产物在空气中放置一段时间后，很快潮解，呈黑褐色稀泥状，应为CaC12。实验可知，此法能除去大部分Fe3+、Fe2+，此反应需求大量的NH4C1，同时生成氯化物的种类较多且夹杂在一起。若能将反应产物分离开(CaC12是一种良好的强干燥剂，FcC13,A1C13可制备成复合型聚合氯

6、化铝铁，用作净水剂[9])，可取得良好的环保和经济效益。3.4盐酸(HC1)湿法除铁用酸除铁是一种常规的化学方法。实验中取20g赤泥，加入500mL浓度为0.7mol/L的稀盐酸。观察反应现象如下：酸滴加的过程中，反应剧烈，有大量的气泡产生，且有臭鸡蛋味。反应完全后，静置一段时间使固液分离，液体呈胶体状，黄褐色，有絮状物生成。根椐实验现象，认为反应中生成的气体主要为C02,并有部分H2S生成。液体呈胶体状，说明液体中的Fe3+、A13+已经水解成Fe(0H)3、A1(OH)3；测得液体的pH值为2〜3,呈酸性。该实验的本质和氯化铵干法除铁相同，其反应生成物也相同。若能把CaC12和FeC1

7、3、A1C13分离，前者作强干燥剂，后者作为净水剂用，对赤泥的应用也具有一定意义。4结论及展望(1)单独使用常规的物理或化学方法对赤泥进行除铁，效果都不佳。赤泥高梯度湿法磁选除铁，非磁性产率最高只有14.16%;还原焙烧磁选法除铁仍需要进一步探索；氯化铵(NH4C1)干法除铁和稀盐酸湿法除铁的产物CaC12和FeC13、A1C13若能顺利分离，既能达到除铁的效果，而且CaC12和FeC13、A1C13可分别用作强干燥剂和