阅读说明：本技术 赤泥资源回收与利用工艺 (Red mud resource recovery and utilization process ) 是由 许国勇 李发祥 董婷 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：赤泥是制铝工业提取氧化铝时产生的废渣,因含有氧化铁而呈红色,固称赤泥。赤泥是氧化铝生产产生的最大废渣,给社会环境带来沉重的负担。生产企业依靠大面积的露天场所堆放,并且大部分堆场坝体用赤泥构筑而成。赤泥中许多可利用成分还未得到开发,造成资源浪费。随着铝工业的快速发展和矿石品位的降低,赤泥产出量会越来越大,因此赤泥的资源回收与利用,已成为日益主要的研究课题与方向。本发明的特征为,把赤泥置于旋转窑烧结,在600-700℃使铁的氧化物变为铁酸钠,水解后为氢氧化铁,用伯胺N-1923试剂除铁。回收氧化铝、镁、氯化钙,回收氯化钠,水回用。余渣磁选法回收四氧化三铁,余渣与煤矸石制砖。(Red mud is waste residue generated in the process of extracting aluminum oxide in the aluminum industry, is red due to the iron oxide, and is called red mud. The red mud is the largest waste residue generated in the production of alumina, and brings heavy burden to social environment. Production enterprises rely on large-area open-air places for stacking, and most of the dam bodies of the stacking fields are constructed by red mud. Many available components in the red mud are not developed yet, and resource waste is caused. With the rapid development of the aluminum industry and the reduction of ore grade, the red mud output will be larger and larger, so the recovery and utilization of red mud resources have become increasingly major research subjects and directions. The invention is characterized in that the red mud is sintered in a rotary kiln, iron oxide is changed into sodium ferrite at the temperature of 600-700 ℃, the sodium ferrite is hydrolyzed into ferric hydroxide, and the ferric hydroxide is removed by primary amine N-1923 reagent. And (3) recovering aluminum oxide, magnesium and calcium chloride, and recovering sodium chloride and recycling water. And (3) recycling ferroferric oxide by a residue magnetic separation method, and making bricks by using the residue and coal gangue.)

赤泥资源回收与利用工艺

一、技术领域

赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业含碱度较高的废渣。由于铝土矿含铁较高，残渣外观往往像红色的泥土，固称“赤泥”。一般情况下，每生产1吨氧化铝排出0.5-1.5吨赤泥，氧化铝产量每年以20％以上的速度增长，因此赤泥量也将随之增长。全国赤泥累排放量上亿吨，数量惊人。

目前对赤泥的处置还没有一个合适的方法，大都采用筑坝堆放处理。该方法不仅占用大量土地，耗用大量资金兴建庞大的堆场和支付高额的维护费用，而且对堆场周围环境及地下水系造成污染，严重破坏自然生态环境，也制约了氧化铝工业的发展。

本发明对赤泥治理属环境技术领域，研究的学科是环境科学技术、环境工程学及固体污染物防治工程。

二、背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业含碱废渣，主要成分为文石和方解石，其次为一水铝石，针铁矿，少量的菱铁矿、水玻璃、铝酸钠和火碱，其中三氧化二铝为10-22％，三氧化二铁为7.5-38％。赤泥中含有可回收利用的多种金属氧化物，成为赤泥再生利用的基础。

赤泥二次综合利用，国内外已有很多科研报道。如在赤泥中提取铁、钛，做塑料添加剂或硅肥，生产水泥及其他建筑材料、筑路材料，矿井填充材料等。但实施有限，究其原因是赤泥中强碱含量超标，严重影响了赤泥大宗利用。

国外赤泥治理

法国、美国、日本等国家的氧化铝工厂濒海而建，直接向海里排放。澳大利亚是昆士兰氧化铝厂和西澳一些近海岸建设的氧化铝厂，利用靠海优势，用海水对赤泥进行洗涤，将赤泥PH值降到10以内在进行堆放，可能应减少赤泥堆放场建设防渗费用。

参考文献

1. 1-Congly Y，Kiy,Erson M，Recovery and Concen Traction of AL(Ⅲ),Fe(Ⅲ),Ti(Ⅳ)，Na(I)From，red mud[J].Joural of Colloid and insteace Science,2001,24(2):342～346.

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国内赤泥治理

1.制备烧结砖

赤泥粒度细、质软，有一定的塑型，可以代替黏土用作烧结砖生产的原料。该方法消耗赤泥量大，无需添加新设备，同时节约70％的黏土。但是制砖过程中的机械程度低，工人接触赤泥碱性强，易对人体造成伤害。

2.用于水泥生产

赤泥中还有大量的钙，可以取代部分生料生产不同品种的水泥。由于赤泥含碱量高，用量过多就达不到水泥生产所需的低碱特性。同时对工人的劳保防护与设备使用都有很高的要求，增大了此项技术推广的难度。

3.做路基材料

赤泥作为新型道路基层材料使用，有较好的冻稳定和干缩、温缩性，是消耗赤泥较大的一种综合利用方式，但是要通过压碱稳定、离子交换、赤泥活化、压力成型等综合固化技术后才能使用。

4.回收铁

绝大部分专利都是将赤泥预焙烧，然后用沸腾炉在700-800℃下还原三氧化二铁，变为四氧化三铁，再冷却、粉碎、磁选，最后获得63％以上的铁精粉。据资料统计，国外赤泥中三氧化二铁含量在30-52％之间，国内的在7-39％之间，而此法要求赤泥中铁含量高，即只能处理拜尔法赤泥，烧结法和联合法赤泥难以利用。

参考文献

1.汪文凌：利用工业废弃物赤泥制造烧结砖的研究[J].砖石，2006，(下)：42-43.

2.刘春，尹国勋：烧结法赤泥生产混凝土的研讨[J].中国资源综合利用，2007，(3)：17-19.

3.杨家宽，俣健，桃尚仁等：烧结法赤泥道路材料工程应用实例及经济性分析[J].轻金属，2007，(2):18-21

4.黄柱成，孙宗毅，左文亮：含铁赤泥还原分选机理探讨[J].中南矿冶学院学报。1992，(4)：23-29.

三、

针对赤泥的物理、化学性质，先用旋转炉焙烧赤泥，再用酸浸方式处理，经固液分离，在溶液中分阶段得到氢氧化铝、铁、镁及氯化钙、钠等产品。

实验结果表面，用水浸烧矿后，渣、液分离。溶液用伯胺N-1923做除铁处理。溶液经过调整PH，可得铝、镁、氢氧化物及镁、钠氯化物。去碱赤泥完全可用于制砖、水泥或铺路基材料使用。各种产品质量达到相应的工业化标准。而处理成本可控，使赤泥治理有一定的经济效益。

四、具体实施步骤

氧化铝生产中不同工艺所得的赤泥，其化学成分和物相组成的均有差异。采用偏光显微镜、扫描电镜等手段对赤泥矿物成分测定，认为主要有文石、方解石，其次为蛋白石、一水铝石、针铁矿，少量的钛矿物、菱铁矿、铝酸钠和苛性碱。采用焙烧、酸浸方式来溶解赤泥中的金属氧化物，消除赤泥的碱性，从而获得有用的金属氧化物，余渣可用于建材的处理方法，是目前解决赤泥资源回收与利用的关键。