拜耳法赤泥中铁的提取及残渣制备建材
摘要：以拜耳法赤泥为原料，经直接还原焙烧-磁选回收铁，磁选残渣用于生产建筑材料。该赤泥中的氧化铁含量27.93%，并以赤(褐)铁矿为主要存在状态。在探讨了焙烧温度、焙烧时间、炭粉及添加剂用量等因素对实验结果影响的基础上，得出较理想的焙烧条件。在该条件下，经磨细磁选后所得精矿中，总铁含量89.05%，金属化率 96.98%，回收率 81.40%，可用作海绵铁。磁选残渣掺入消石灰经压力成形、蒸汽养护，试件抗压强度可以达到24.10 MPa，可用于生产蒸养砖等建材。残渣在蒸养前后主要矿物组成由霞石转化为钙铝黄长石，热力学分析证明了在实验条件下该反应发生的可能性。
关键词：拜耳法赤泥；铁回收；建材；综合利用
赤泥是氧化铝生产过程中产生一种工业废渣。目前国内外对赤泥的处理多以堆置或填海处理为主，因其碱度高、产量大，赤泥堆会对周边的水体、土壤、大气等造成严重污染，并占用大量土地。对赤泥进行综合利用方面的研究势在必行。
烧结法赤泥由于经过1 200 ℃高温煅烧，其中含有大量的 2CaO·SiO2 等活性矿物组分，可以直接应用于建筑材料生产[1-3]。 拜耳法冶炼氧化铝采用的是强碱NaOH 溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿，所产生的拜耳法赤泥中不存在2CaO·SiO2等活性成分，另外含铁高，耐腐蚀性差，很难直接用于建材行业。虽然希腊的有关学者在赤泥作为烧制水泥原料方面进行了研究[4]，但赤泥掺量只有 3%~5%，与赤泥巨大的产生量相比，这种利用方式并不能彻底解决问题。虽然采用从赤泥中提取 Ti，Sc等稀有金属的工艺[5-6]可以获得较高附加值的产品，但一般成本较高、流程复杂，在国内推广困难。针对拜耳法赤泥中铁含量较高的特点，国内外对拜耳法赤泥中回收铁进行了广泛研究[7-11]，可以实现赤泥中铁的回收利用，然而对铁提取后、仍占原赤泥总量60%以上的残渣处置问题未作考虑。为此，本文作者在通过采用直接还原焙烧、磁选制得铁精矿产品之后，进一步将铁分离后的残渣用于生产建筑材料，从而探讨可以实现拜耳法赤泥零排放的可行途径。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
如果需要了解更加详细的内容，请点击下载 
DZY09081401.PDF
下载该附件请登录，如果还不是本网会员，请先注册
