[精品]从赤泥中回收铁的研究现状

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1、从赤泥中回收铁的研究现状赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时矿石中的铁、钛等朵质和绝大部分的硅不溶解而形成的残渣。每生产1t氧化铝就有1.0〜1.8t赤泥产出，到2006年底全国氧化铝产量约为1000力，t,年排出赤泥量接近2000万t。目前我国氧化铝厂一般采用平地筑台、河谷栏坝、凹地填充等方法堆存赤泥，不仅占用了犬量的土地，防护措施也不完善，而11赤泥为碱性物质，雨水冲洗赤泥产生的污水对水质及土壤均有污染，同时也是对资源的一种浪费。赤泥的化学成分与原铝土矿的成分及氧化铝的生产工艺冇关［1］,特别是随着进口铝土矿的增加，釆用了拜尔法生产工艺，铁含量普遍

2、在30%以上。在铁矿石资源日益减少趋向枯竭及环境污染越来越严重的情况下，为便于更好地从赤泥屮冋收铁，仅就从赤泥屮回收铁的工艺及研究进展进行综述。美国矿务局曾研究了将赤泥、煤、石灰石及碳酸钠混合、磨碎，然后在800〜1000°C温度下进行述原烧结。烧结块经破碎后用水溶岀、过滤。滤渣用高强度磁选机分选，磁选部分在1480°C条件下进行熔炼产生生铁。利用此工艺经小型试验、半工业试验，可制得含Fe93%〜94%、C4.0%〜4.5%的生铁，按磁性部分铁含量计算，铁回收率达到了95%。该工艺的主要问题是耗能人，铁的磁选效率低［2］。另有文献介绍了从赤泥中低温还原•磁

3、选回收铁的工艺［3］,试验表明：用煤、碳、锯木屑、干蔗渣作固相还原介质，述原温度可降低到350°C,述原后磁选也较好地冋收了铁。Mishra,B.StaleyA等在前人研究的基础上利用焦炭作还原剂对赤泥进行了述原炼铁研究［4・5］,结果表明：采用碳热还原，铁的金属化率超过了94%,进一步熔化口J炼得生铁，同吋，TiO2在熔化炉渣中得到冇效富集,经酸浸出后可从溶液中回收。早期徳国的格布尔•基里尼公司曾进行了两段熔炼法处理赤泥生产炼钢生铁的半工业化试验。第一段将赤泥与煤粉（或泥煤）、碎石灰石混合，送入长100m的回转窑屮在1000°C温度下进行述原烧结，使80

4、%以上的氧化铁被还原成金属铁；第二段采用特殊结构的用油作加热介质的竖式熔炼炉进行熔炼，进一步还原使还原效率达到95%以上。熔融体中的铁和渣门行分离，残渣连续流出，在水屮粒化。液态铁从炉中放出，经适当处理后，铸成生铁锭。日本曾将含铁33%的赤泥与石灰石粉、焦粉烧结成块，然后在高炉中熔炼。由于赤泥屮含铁量较高，在高炉屮直接还原赤泥炼铁是可行的。此外，日木还提出利用还原烧结处理赤泥，将氧化铁转化为磁铁矿，其余部分用于回收氧化铝。首先将赤泥烘干至含水率30%后放在干燥器中进行□然蒸发，然后放在流化床中进行烧结。在流化床屮利用述原气体述原赤泥，使氧化铁变成磁化铁；磁

5、性物质经磁选分离后，再浓缩制成高纯冶金团块。研究发现，如果对试验条件严格控制,焙烧赤泥的述原反应可一直进行到使赤泥屮的赤铁矿完全转化为海绵铁，而后进行磁选分离；获得海绵铁制团后，可以直接用于电炉炼钢，这比使用磁铁矿更为简便经济。苏联巴夫洛达尔厂将烧结赤泥与磁铁精矿按5:95〜15:85的比例配矿r再添加一定量的石灰石混合成球、烘干，加入一定量焦炭在达蒙型高温炉内的石墨塩圳屮进行冶炼，所用赤泥含Fe2O322.8%左右，熔融得到的生铁含Fe90%〜93%。冶金学家B.A.YTKOB认为高炉精矿配入少量的高铁赤泥虽然增加了物流量和岀渣量，也增加了焦炭消耗，降低

6、了熔炼效率，但是由于赤泥的配入使烧结矿粉料减少，烧结生产能力提高。虽然如此，由于铁精矿屮配入赤泥量太少，即使技术经济合理，赤泥处理量也是非常有限的。前苏联还研究了将铝土矿进行磁化焙烧的试验。在铝土矿中配入2%〜3%的煤，在650〜700°C的弱还原气氛中焙烧，拜尔法溶出后利用磁性机分离出铁矿物，磁性尾矿再返回用烧结法处理，半工业试验取得了良好效果。A.A.米沙耶夫等人采用天然气作还原剂对基洛瓦巴徳氧化铝厂的赤泥进行了间接还原熔炼研究，赤泥含铁42.04%。结果表明：可利用天然气代替煤来述原赤泥屮的氧化铁，而后在800〜850°C下制得金属铁。此外还进行了采

7、用水蒸汽作还原剂的试验。研究表明：改用水蒸汽作还原剂，可提高氧化铁的还原率，进而改善了还原物料的磁性过程，提高了金屈铁的提纯率。乌拉尔铝厂和前苏联科学院乌拉尔分院合作研究了用高炉或电炉熔炼赤泥的大型试验。试验所用的是乌拉尔铝厂存堆多年的赤泥，含铁达31.0%。经过制粒、脱硫、脱去附着水和结合水后，再加入5%〜6%的焦炭作还原剂在电炉屮熔炼制得炼钢生铁。阿拉巴耶夫冶金联合企业和斯维尔德洛夫冶金研究所采用串联的2台回转帑对从乌拉尔氧化铝厂赤泥屮回收铁进行了半工业试验。第1台回转窑的作用是烘干和还原，还原剂主要是焦煤和无烟煤；第2台冋转窑用于熔炼赤泥生产生铁和自

8、碎渣。试验的主要特点是不需要制粒直接与石灰石和焦炭进行熔炼。匈牙利