淄博盈源赤泥项目 金属化深度还原——弱选磁分工艺
2015-04-15
金属化深度还原——弱选磁分工艺
唐时拓
淄博盈源工业废渣综合利用有限公司
赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废渣。它的基本物理性质是:粒度D50-50微米,比重2.8-2.8,熔点1200-1250;化学成分如下表。生产一吨氧化铝大约需要排出2.0吨左右的赤泥,烧结法赤泥钙含量高,本可以在建筑材料中掺加。但由于国家对钠含量的限制,水泥掺加量也受到一定限制。而拜耳法赤泥由于细度小、脱水难度大,铁和碱含量高,现在一直也没有很好的利用。2013年全国氧化铝产量4400万吨,主要分布在河南(1210万吨)、山东(1180万吨)、山西(780万吨),赤泥排出量在9000万吨左右。其中山东铝业公司赤泥排出量约600万吨。淄博盈源工业废渣综合利用有限公司正是以山东铝业的赤泥为原料,提出赤泥直接还原铁项目,并进行了磁化焙烧和深度还原实验(金属化深度还原——弱选磁分工艺)。
常规拜耳赤泥成分:
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
NaO |
TiO2 |
|
5.89 |
58.29 |
13.4 |
1.2 |
5.2 |
5.78 |
|
马来拜耳法赤泥
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
NaO |
TiO2 |
|
8.24 |
52.8 |
12.3 |
0.12 |
5.48 |
10.11 |
|
1.赤泥在回转窑深度还原的工艺流程。
工艺过程:将生产氧化铝的尾矿(赤泥)、还原剂、添加剂按照一定比例配制均匀后送入回转窑,物料在回转窑内不断翻滚,在重力作用下向前移动,与窑内高温气流通过热交换,水分蒸发、物料继续前移,温度逐渐升高。生料中过量的C与氧气发生反应,形成还原性气氛,在还原性气氛作用下,氧化铁等金属氧化物逐渐被还原成单质。当温度达到1150时,还原出的铁颗粒开始聚合并逐渐增大。
物料在加热过程中钠被氧化,随气流进入余热锅炉或收尘系统,通过沉降、电极等进行钠的收集。
还原后的物料通过球磨机进行磨细,然后经过磁选工艺后进行渣铁分离。
流程图如下:
二、工艺条件的确立及实验
1.配料:由于赤泥的水分较大,粒度小,粘性大,能否和还原剂、添加剂充分混合是配料过程的关键,如果选用预烘干方式效果是最好的,但成本较高。
我公司现有的配料方式是通过用装载机将物料按一定比例打堆,然后采用断面取料的方式进行配制。但这种方式配制的物料不均匀,在回转窑内进行磁化焙烧效果还可以,在进行深度还原时效果不理想。下一步的改进思路是用混料机进行配料,即将一定量的赤泥送入混料机内先进行打散,然后在根据赤泥量配入一定比例的还原剂、添加剂。赤泥经过打散后在进行配制,混合效果会更好。
常规赤泥配置好的物料成分:
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
NaO |
H2O |
|
9.16 |
42.31 |
14.2 |
2.8 |
13.2 |
5.78 |
|
……
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