有色金属废渣提炼.ppt

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1、7有色金属冶炼渣的资源化有色金属冶金渣火法冶炼中形成的熔渣湿法冶炼中排出的残渣冶炼过程中排出的烟尘湿法收尘所得污泥我国有色金属冶炼渣数量最多的是赤泥，其次是铜渣，另外还有铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、锡、钨、钼、钒等废渣。7.1赤泥的资源化赤泥铝土矿炼铝氧化铝每生产1t氧化铝，约排出1～2t赤泥。一、赤泥的组成表7-1赤泥的化学组成，％名称Al2O3SiO2CaOFe2O3Na2OTiO2K2O赤泥（碱石灰烧结法）赤泥（联合法）赤泥（拜尔法）5～75.4～7.513～2519～2220～20.55～1044～4844～4715～318～126.1～7.521～372～2.52.8～30.

2、6～3.72～2.56～7.70.5～0.73矿物组成：主要包括硅酸二钙，约占50～60%，还有Fe2O3、石英、霞石、钠硅石、含水铝酸三钙、方解石、钙钛矿和部分附着碱等。如山东铝厂所排赤泥的各主要矿物组分的含量是β-硅酸二钙（β-2CaO·SiO2）50～60%、钙铝榴石（3CaO·A12O3·xSiO2·yH2O）5～10%、氧化铁（Fe2O3·xH2O）4～7%、方解石（CaCO3）2～10%、钠硅渣（Na2O·A12O3·1.7xSiO2·2H2O）5～10%、钙钛矿（CaO·TiO2）2～5%。二、赤泥的性质赤泥浆呈红色，具有触变性。其固液比一般为1：3～4，所含液相称为附液，具有较

3、高的碱性，pH值为10～12，颗粒直径为0.08～0.25mm，其中-200目占94%，最高98%。因此，赤泥属于强碱性高分散的废渣。粉状赤泥比重为2.3～2.7，容重为0.73～1.0g/cm3，熔点为1200～1250℃，比表面积0.5m2/g左右。滤液，返回铝生产系统赤泥干燥还原熔炼水泥生产原料盐浸生铁过滤滤渣焦碳Na2CO3三、赤泥中有价金属的综合回收图7-1赤泥还原炼铁-炉渣浸出工艺赤泥干燥酸浸生铁焦碳、石灰石硫酸烧结造块还原熔炼石灰石炉渣过滤滤渣滤液萃取萃取剂有机相反萃碳酸钠无机相无机相有机相水解Ti（OH）4灼烧TiO2蒸发干燥富锆稀有金属图7-2综合回收赤泥中有价元素工艺流程水

4、解煅烧TiO2滤渣赤泥、石灰石、碳酸钠与煤磨细还原焙烧粉碎水浸过滤滤液强磁选磁性部分非磁性部分硫酸浸出还原熔炼生铁钛氧硫酸盐溶液Fe2O3、Al2O3混合物HCl气体富Ti浸渣赤泥过滤富Al、Fe浸液盐酸浸出水解煅烧TiO2蒸发焙烧硫酸浸出钛氧硫酸盐溶液图7-4赤泥直接浸出工艺流程图7-3赤泥的焙烧还原-磁选-浸出工艺流程富Ti浸渣赤泥过滤富Al、Fe浸液盐酸浸出生产TiO2沉淀硅酸氢氟酸HF硅酸生成冰晶石氯化钠NaCl蒸发结晶冰晶石图7-5赤泥直接浸出生产冰晶石工艺流程Na3AlF6赤泥干燥混合NaKCO3、Na2B4O7焙烧盐酸浸出过滤浸渣浸液离子交换吸附低浓度盐酸解吸含Fe、Al、Ca、

5、Si、Ti、Na溶液高浓度盐酸解吸含Sc、Y溶液萃取含Sc有机相反萃含Sc无机相Sc2O3产品含Y无机相含Y产品化学法分离提取各种金属图7-6赤泥中稀有、稀土元素的提取工艺流程四、赤泥生产水泥赤泥浆、砂岩、铁粉、石灰原料磨料浆库烧成窑水泥磨普通硅酸盐水泥煤磨煤石膏烘干机矿渣水泥库图7-7利用烧结法赤泥生产普通硅酸盐水泥工艺流程赤泥浆经过滤、脱水后，以赤泥（20～40%）、砂岩、石灰石、铁粉四组分配成生料，共同磨制成生料浆，调整到符合技术指标后，用流入法在蒸发机中除去大部分水分后，再进入（或直接喷入）回转窑在温度1400～1450℃烧成水泥熟料。熟料与高炉水渣、石膏共同在水泥磨中混合碾磨到一定细

6、度即得到水泥产品。用水泥熟料、赤泥、石膏按50：42：8的配比生产的赤泥硅酸盐水泥，与矿渣硅酸盐水泥一样成为水泥工业的一种重要产品，广泛地用于工农业建筑工程中。五、生产高效混凝剂聚硅酸铁铝赤泥浆通氧筛选硫酸浸出过滤聚硅酸铁铝混凝剂聚硅酸滤液混合图7-10赤泥制备出聚硅酸铁铝混凝剂工艺流程赤泥筛选，得到粒度0.1mm的赤泥细粒，与35%硫酸搅拌浸出。浸出过程升温至90℃并通入氧气，并在90℃恒温2h，冷却、过滤，得到Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3混合液。将硅酸钠稀释到一定浓度，并加入一定浓度的硫酸将稀释液pH调到1～2，并放置一定时间，使聚硅酸分子量达到30～40万道尔顿，再加入赤泥酸浸

7、混合液，陈化2h，即得到聚硅酸铁铝混凝剂。其分子量为43.5万道尔顿，密度为1.273g/cm3。7.2铜渣的资源化铜渣主要来自于火法炼铜过程，其他铜渣则是炼锌、炼铅过程的副产物。铜渣中含有铜、锌等重金属和Au、Ag等贵金属。因此，铜渣的利用价值很大。一、铜渣组成表7-2铜冶炼渣的组成，%渣的名称FeCuPbZnCdAsSSiO2CaO铜鼓风炉渣铜反射炉渣25～3031～360.210.400.5