氧化铝工业废弃赤泥直接还原技术研究.pdf

《氧化铝工业废弃赤泥直接还原技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期矿产综合利用NO。22011年4月MloseUtilizationofMineralResourcesApr．2011*案喀lH利废工艺麦{{+科刳昔“氧化铝工业废弃赤泥直接还原技术研究高建阳(中国铝业山东分公司研究院。山东淄博255065)摘要：利用印尼铝土矿溶出废弃赤泥，配人自制添加剂，采用煤基直接还原焙烧一渣铁磁选分离一冷固成型的新工艺流程，通过x—ray，SEM—EDS手段，研究了印尼铝土矿溶出废弃赤泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性，并着重讨论了添加剂种类、焙烧条件对金属铁晶粒长大特性的影响。生产出优质海绵铁，其金属化率为92．9％，铁品位为93．7％，铁回收率为94

2、．42％，为氧化铝工业废弃赤泥综合利用提供了一条新途径。关键词：赤泥；直接还原；添加剂；烧结中图分类号：TD926文献标识码：A文章编号：1000-6532(2011)02-0037-04煤，挥发分较高，反应性良好，自制添加剂由天然矿前言物与黏结剂组成。随着对环境保护要求日益严格，氧化铝厂外排表l赤泥的化学成分／％废弃赤泥的利用日益受到重视，前人曾进行过大量SiO2Fe2O3A12O3CaOTiO2Na2OK2O灼失的试验研究工作，包括赤泥堆场和赤泥坝的改进以18．3367922．673．671．7l7．81O．112．O1及赤泥中有价成分的回收，赤泥在水泥、陶瓷、塑料、土壤改良等方面的

3、应用等，但除少数用于生产外，大1．2研究方法多数仍处于试验阶段⋯。将一定量的赤泥、还原煤和添加剂按一定比例赤泥的化学成分和矿物组成本身差别较大，因混合均匀，在试验机上压制成型，然后置于还原罐此利用途径也因之不同。本研究着重讨论中铝山东内，送人直接还原焙烧炉内低温预热10min，升温至分公司印尼铝土矿溶出赤泥进行“煤基直接还原焙1300oc后，焙烧2h，取出用自来水冷却得所需的直烧一渣铁磁选分离一冷固成型”的试验情况，制备接还原团块。经破碎、用3R型雷蒙粉磨机磨细至出优质的直接还原铁团块，讨论了还原过程添加剂一定细度，再经200一DC型高梯度湿式磁选机磁选种类及焙烧特性对金属铁晶粒长大特性

4、的影响，该分离，得到铁精矿。将铁精矿经粘结剂冷固成型，即产品可作电炉炼钢原料，其金属化率为92．9％，含得直接还原团矿(俗称海绵铁)J。铁品位为93．7％，铁回收率为94．42％。主要试验仪器：200一DC型高梯度湿式磁选机，DLY一10A型万能材料试验机，鼓风干燥箱，还原焙1试验原料及研究方法烧炉，3R型雷蒙粉磨机，粉晶x射线衍射仪，SEM—1．1试验原料EDS扫描电镜能谱分析仪。试验所用的印尼铝土矿溶出赤泥系印尼铝土矿1．3赤泥中铁矿物的形成过程配料溶出所得的残渣，残渣粒径为o．1一o．3mm，其(1)赤铁矿和铝赤铁矿：在溶出过程中赤铁矿主要化学组成见表1。试验用煤为硫含量中等的烟不

5、与矿石中各组分和铝酸溶液起反应而转人赤泥收稿日期：2010-09-17；改回日期：2010．10-29基金项目：中国铝业公司重点科研项目(SA2006CAQD03)作者简介：高建阳(1972一)，男，工程硕士，高级工程师，中国铝业公司重点科研项目负责人。·38·矿产综合利用2011年中，在现有工业生产条件下，铝赤铁矿中A1：O，很难赤泥用CO还原时，金属铁相对含量较小，而铁橄榄提取。石、铁尖晶石和共存相相对含量明显增大；用固体碳(2)针铁矿和铝针铁矿：制备的针铁矿(FeO，还原赤泥时，产品中a—A1：O、石英、莫来石(A12O3··HO)在无添加剂的条件下，相变为赤铁矿2SiO)含量相对

6、较大。说明有部分Fe：SiO和(FeO)和磁铁矿(Fe。O)，长时间加热处理转变为FeA1O被还原。这些结果进一步证实，在热力学磁铁矿。铝土矿中的铝针铁矿在有添加剂条件下，上用CO比用固体碳更难以还原铁橄榄石和铁尖晶相转变为赤铁矿，同时溶出铝针铁矿中的A1O，。石类矿物。石灰可以降低铝针铁矿相变为赤铁矿的温度，因针铁矿的晶格结点上部份Fe¨被Al¨取代，形成了铝氧键，加石灰加速了铝氧键的破坏。(3)钛铁矿：钛铁矿在无添加剂溶出时，不起化学反应而转入赤泥。在加石灰(Ca(OH))等溶出，赤泥中钛铁矿的衍射峰消失，显示出钛水化石榴石的衍射峰，钛铁矿(FeO·TiO)转变为水化石榴石(3CaO

7、·XA12O3·yTiO2nH2O)。203040506070(4)磁铁矿：溶出时，磁铁矿未发生化学反应，20／(。)磁铁矿仍是稳定相。铝酸钠溶液通常每升中含有数图l赤泥直接还原团块粉晶X射线衍射曲线十毫克的Fe0，，主要是由铁矿物的溶解进入溶液。如赤铁矿和针铁矿在碱性溶液中会生成Fe(OH)进入铝酸钠溶液。当矿石中含有钛铁矿且溶出时被分解，对铝酸钠溶液中的含铁量也会有影响。2试验结果及讨论2．1印尼铝土矿溶出赤泥煤基直接还原的行为