拜耳法赤泥中铁的提取及残渣制备建材实验研究

拜耳法赤泥中主要组分分离研究王红伟;马科友;安松琦【摘要】采用铵盐焙烧、水浸、酸浸等工艺对拜耳法赤泥进行处理,分离出了赤泥中的主要组分铁、铝、钙、硅,得到其相应的化合物:氧化铁、硫酸铝、石膏和水玻璃.研究了焙烧、水浸和酸浸工艺对拜耳法赤泥成分的影响,探索了从拜耳法赤泥中分离铁、铝、钙、硅的工艺方法和技术条件,分析了制备样品的化学成分和物相组成.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2014(013)001【总页数】5页(P24-27,36)【关键词】拜耳法赤泥;组分分离;焙烧;浸出【作者】王红伟;马科友;安松琦【作者单位】济源职业技术学院,河南济源459000;济源职业技术学院,河南济源459000;中铝公司河南分公司,郑州450041【正文语种】中文【中图分类】TF09近年来，我国有色金属行业发展迅速，氧化铝和电解铝产能均跃居世界第一;随着氧化铝需求量的增大和铝土矿品位的降低，赤泥排放量将越来越大.预计到2015年我国积累的赤泥总量将达到3.5亿t，而目前我国赤泥的利用仅占总量的4%左右［1］，其余的赤泥只能筑坝堆存.赤泥中含有丰富的铝、铁、钠、钙、硅、钛等有价元素，且具有强碱性和高放射性［2］，大量赤泥的堆放，不仅占用了大量土地，耗费较多的堆场建设和维护管理费用，而且对生态环境和人类的生活也存在潜在的威胁，同时也造成了资源的浪费.本文以廉价的铵盐为添加剂，先对拜耳法赤泥进行焙烧处理，然后根据赤泥中各元素化合物物化性质的差异，采用水浸、酸浸等工艺，将铁、铝、钙、硅等主要组分分离出来，使稀有金属钛等得以富集，从而实现赤泥的减量化和无害化.拜耳法赤泥取自中铝河南分公司管道化弃赤泥，经过五次洗涤、烘干，研磨备用.氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、盐酸和硫酸均为分析纯试剂.将一定量的铵盐与赤泥均匀混合后装入瓷坩埚并加盖封闭，放入高温炉中焙烧;所得焙砂在95℃水浴中用纯净水浸出，过滤.水浸液中依次加入碳酸氢铵，碳酸钠，硫酸钠，分步沉淀出氧化铁和石膏;水浸渣用盐酸浸出，过滤，滤液收集，盐酸浸出渣在高温炉中进行硫酸化焙烧.硫酸化焙烧渣用稀硫酸浸出，过滤.硫酸浸出液通过循环浸出可使钛、铝等元素得以积累，并在循环浸出过程中析出硫酸铝结晶，使其中的铝分离出来.将硫酸浸出渣与碳酸钠按1∶1(二氧化硅与氧化钠的摩尔比)混合均匀，装入瓷坩埚内加盖封闭，放入高温炉中在1 300℃下烧结1 h，冷却、粉碎后用沸水溶解2 h，可得到水玻璃，从而使硅元素得以分离.赤泥及各产物中的Al、Ca采用EDTA容量法进行分析，Si、Fe、Ti采用722N型可见分光光度计进行分析，K、Na采用6400A型火焰光度计进行分析，Mg采用SpectrAA－220型原子吸收分光光度计进行分析，样品的物相组成采用X’pert型X－射线衍射仪进行分析.在赤泥中加入一定量的铵盐作为添加剂对其进行中温焙烧，破坏赤泥的物相结构，并使铁、铝、钙、钛等金属元素转化为相应的化合物;进一步采用水浸使部分元素转入液相，与赤泥分离.称取300 g拜耳法赤泥两份，分别加入300 g氯化铵和300 g硫酸铵，研磨混匀后将2个样品放入高温炉中在750℃下焙烧1 h.所得焙砂在95℃水浴中用纯净水浸出，液固比(体积比)为4∶1，浸出时间30 min.过滤，滤液收集，滤饼经三次洗涤后烘干.焙烧物料质量变化、主要组分含量及赤泥中各主要元素相对于元素硅的质量比如表1、表2、表3所示.由表1可以看出，焙烧后B－1和B－2质量分别为405.54 g和327.25 g，与焙烧物料相比，分别减少了32.41%、45.46%，浸出后渣质量分别为341.46 g、202.81 g，与焙烧渣相比，分别减少了15.80%和38.03%，说明对赤泥进行中温焙烧可以破坏赤泥的物相结构，实现赤泥组分的逐步分离;与添加硫酸铵相比，添加氯化铵对赤泥进行焙烧分离效果较好.由表2、表3可以看出，添加氯化铵对赤泥进行焙烧并用水浸出，Ca明显减少，Fe和Al都有一定程度的减少，Ti变化不大.初步分析认为，Fe、Al等元素的氯化物易升华，一部分进入气相;碱金属和碱土金属的氯化物易溶于水，几乎全部进入液相;Ti、Si则富集在浸出渣中.由于稀有元素钛几乎不溶于稀盐酸，而易溶于浓硫酸［3，4］，为了分离赤泥中的钛，我们对水浸渣采用先盐酸后硫酸两段酸浸工艺进行处理.水浸渣在第一段稀盐酸浸出时，其中大部分铁、铝、钙等的化合物转移到盐酸浸出液中，而钛和硅则留在浸出渣中;在第二段硫酸浸出时，盐酸浸出渣中的钛几乎全部进入硫酸浸出液中;硫酸浸出渣中主要成分为硅，可以用于制备水玻璃.为了提高有价金属在溶液中的浓度便于下一步分离提取，并能充分利用溶剂，我们制备4份焙烧样品，依次循环进行浸出.称取300 g拜耳法赤泥4份，分别加入300 g氯化铵研磨混合均匀后装入高温炉中，在750℃下焙烧1 h.将其中一份焙烧渣与纯净水按液固比(体积比)4∶1混合均匀，在95℃水浴中浸出30 min，过滤.浸出液收集用于循环浸出下批焙烧渣，水浸渣经三次洗涤、烘干后与质量分数为20%的盐酸按液固比(体积比)5∶1混合均匀，在95℃水浴中浸出1.5 h，过滤.盐酸浸出液收集用于循环浸出下一批水浸渣，盐酸浸出渣洗涤至中性、烘干后与质量分数为98%的硫酸按液固比(体积比)1∶1混合均匀，在300℃下进行硫酸化焙烧45 min.将硫酸焙烧渣与质量分数为10%的稀硫酸按液固比(体积比)2∶1混合均匀，在95℃水浴中浸出30 min.滤液收集用于循环浸出下一批硫酸焙烧渣，滤饼洗涤至中性后烘干.试验结果如表4、表5、表6所示.从表4可以看出，水浸出渣用盐酸浸出后，质量减少62.69%;盐酸浸出渣经硫酸化焙烧后用稀硫酸浸出，硫酸浸出渣的质量比盐酸浸出渣减少35.24%.这说明酸浸可以使赤泥中的部分成分分步转入到盐酸浸出液和硫酸浸出液中.从表5和表6可以看出，碱土金属钙、钠、镁、钾大部分进入水浸液中，大部分铁、铝、部分钙和极少量的钛进入盐酸浸出液中，少量的铁、铝、钙和绝大部分的钛进入硫酸浸出液中，硫酸浸出渣中的主要成分为硅，其质量分数高达67.20%，水浸液、盐酸浸出液和硫酸浸出液经3次循环浸出后，其中各成分得以积累，硫酸浸出液中TiO2的质量浓度可达47.50 g·L－1.由于拜耳法赤泥中铝含量较高，在用硫酸循环浸出时，生成的硫酸铝浓度升高，析出Al2(SO4)3·17H2O结晶.分析结果如表7和表8所示.由于硫酸铝析出时结合大量的水，将硫酸浸出液几乎全部吸干，并且夹带一定量的钛，使后序提钛难以进行.但这为以拜耳法赤泥为原料制备硫酸铝提供了一种思路. 焙烧后的赤泥经水浸出后，大部分钙和一部分铁进入溶液中，由于铁和钙的沉淀pH范围不同，采用分步沉淀的方法可以将它们进行分离提取.量取500 mL水浸液，先加入饱和碳酸氢铵溶液将溶液中和至pH=4，再加入质量分数为20%的碳酸钠溶液沉铁，调节pH=7，得到的沉淀烘干.水浸液中的铁元素分离后，向沉铁液中加入适量质量分数为15%的硫酸铵溶液，可生成硫酸钙沉淀.分析结果如表9、表10所示.从分析结果可以看出，采用分步沉淀法可以实现水浸液中铁和钙的分离，得到纯度较高的铁和钙的化合物.由于硅化合物非常稳定，不溶于水和酸而富集在硫酸浸出渣中，我们以硫酸浸出渣为原料制备水玻璃，以提取其中的硅.二氧化硅与氧化钠的摩尔比称为水玻璃的模数.水玻璃模数越大，氧化硅含量越多，水玻璃黏度增大，易于分解硬化，黏结力增大.将硫酸浸出渣与碳酸钠按1∶1(二氧化硅与氧化钠的摩尔比)混合均匀，装入瓷坩埚内，加盖，放入高温炉中在1 300℃下烧结1 h.冷却、粉碎后用沸水溶解，溶解时间2h.试验结果如表11所示.(1)赤泥中加入一定量的铵盐进行中温焙烧，可以破坏赤泥的物相结构，有利于实现赤泥组分的逐步分离;添加氯化铵比硫酸铵赤泥分离效果要好;(2)赤泥焙烧渣采用水浸、酸浸逐级处理后，大部分的钙、钠、钾和少量的铁、铝、镁进入水溶液;大部分的铁、铝、镁，部分钙和少量的钾、钠、钛进入盐酸溶液;大部分的钛，部分铁、铝、钾、镁进入硫酸浸出液中;硅则几乎全部富集在硫酸浸出渣中;(3)水浸液、盐酸浸出液和硫酸浸出液经多次循环浸出后，其中各成分得以积累，硫酸浸出液中TiO2的质量浓度可达47.50 g·L－1;在用硫酸循环浸出时，可析出Al2(SO4)3·17H2O结晶，使铝得以分离;但由于硫酸铝析出时结合大量的水，将硫酸浸出液几乎全部吸干，并且夹带一定量的钛，使后序提钛难以进行，需进一步研究;(4)主要元素铁、铝、钙、硅分离提取后，残渣量极少，可作为提取稀有金属的原料，可达到赤泥综合利用的目的.【相关文献】［1］朱国海，王克勤，王皓，等.硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究［J］.有色金属(冶炼部分)，2012(7):23－26.(Zhu Guohai，Wang Keqin，Wang Hao，et al.Study on recovering titanium dioxide from red mud vitriol leached residue［J］.Nonferrous Metals(Extractive Metallurgy)，2012(7):23－26.)［2］郭晖，邹波蓉，管学茂，等.拜耳法赤泥的特性及综合利用现状［J］.砖瓦，2011(3):50－53. (Guo Hui，Zou Borong，Guan Xuemao，et al.Characteristics and comprehensive utilization status of red mud of Bayer process［J］.Block－Brick－Tile，2011(3):50－53.) ［3］姜平国，廖春发.盐酸浸出赤泥分离有价金属的工艺研究［J］.中国矿业，2011，20(12):85－87.(Jang Pingguo，Liao Chunfa.Research on separation of valuable metals from red mud by hydrochloric acid［J］.China Mining Magazine，2011，20(12):85－87.)［4］李亮星，黄茜琳.从赤泥中提取钛的试验研究［J］.湿法冶金，2011，30(4):323－325.(Li Liangxing，Huang Xilin.Experimental study on extracting of Titanium from red mud ［J］.Hydrometallurgy of China，2011，30(4):323－325.)。

2009年第4期 NO.4,2009总 第 2 7 卷 毕 节 学 院 学 报 Vol.27(总 第 105 期) JOURNAL OF BIJIE UNIVERSITY General No.105拜耳赤泥高温焙烧后磁选提取铁精粉工艺探索周 军1，梁 杰1，2（1、贵州大学材料科学与冶金工程学院，贵州 贵阳 550003；2、毕节学院，贵州 毕节 551700）摘 要：从探索高温焙烧拜耳赤泥后通过磁选提取铁精矿粉的工艺条件入手，试验以某氧化铝厂的拜耳法赤泥为原料，以某钢铁厂的喷吹煤粉作为固体还原剂，将两者按一定比例混合制团后在高温条件下进行还原焙烧，继而磁选出铁精矿。

通过精矿和尾矿分析，确定适宜的工艺参数。

关键字:铁精矿粉；拜耳赤泥；煤粉；还原焙烧中图分类号：TG146.2 文献标识码：A 文章编号：1673-7059（2009）04-0088-041 引言赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的固体粉状废弃物。

全世界每年排放赤泥约6000 万吨，我国仅山东铝厂、山西铝厂、贵州铝厂、中州铝厂、平果铝厂五大铝厂年排出的赤泥量就达600万吨，累积赤泥堆存量高达 5000 万吨，而其利用率仅为15% 左右，如此大量的碱性赤泥，堆存不但需要一定的基建费用，而且占用大量土地，污染环境，并使赤泥中的许多可利用成分得不到合理利用，造成资源的二次浪费。

［1］对于当前赤泥大量堆放的现状，赤泥的综合利用目前主要包括两个方面的工作：一是提取赤泥中的有用组分，回收有价金属；二是将赤泥作为大宗材料的原料，整体加以综合利用。

［2］从赤泥中回收有价金属，国内外学者虽进行了探索性试验研究。

某些企业在从赤泥中提取有价金属方面已经取得了不少的成就。

如：通过还原焙烧后磁选，能有效地回收铁；磁选尾矿经酸处理后进行焙烧、浸出，从浸出液中萃取钪，钪以Sc2O3的形态产出，Sc的萃取率为90.6%，进一步制取氧化钪，可获得Sc2O3为99.95%的产品；萃取钪的余液经碱中和生成沉淀提铝，氧化铝的回收率为85%，钠以硫酸钠的形态产出。

某拜耳法赤泥直接还原选铁试验
李家林
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2022(38)8
【摘要】广西某氧化铝厂拜耳法赤泥铁品位为26.06%、Al_(2)O_(3)含量为
17.53%、TiO_(2)含量为5.32%,有害成分磷、硫含量较低;试样中的铁主要以赤(褐)铁矿的形式存在,分布率达96.85%,主要铁矿物为赤铁矿,其次为褐铁矿;钛矿物以钙钛矿为主,脉石矿物以水铝硅酸钙、钙霞石、氧硅钛钠石和方解石为主。

为高效回收其中的铁,采用直接还原—磨矿—弱磁选工艺进行了选矿试验。

结果表明,试样在煤粉用量为30%、还原温度为1100℃、还原时间为120 min,熟料磨矿细度为-0.045 mm86.75%、弱磁选磁场强度为103.50 kA/m条件下,获得了产率为
23.17%、TFe品位为88.60%、回收率为78.77%的铁粉,较好地实现了其中铁的回收。

【总页数】3页(P154-156)
【作者】李家林
【作者单位】长沙矿冶研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ1
【相关文献】
1.拜耳法高铁赤泥直接还原制备海绵铁的研究
2.拜耳法赤泥直接还原—磁选试验
3.广西拜耳法赤泥选铁预富集试验研究
4.高铁拜耳法赤泥煤基直接还原工艺的研究
5.拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究
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拜耳法赤泥回收铁技术1.技术名称：拜耳法赤泥回收铁技术2.技术简介2.1基本原理采用强磁选铁回收技术，通过研究设计一条主要由隔渣筛、中磁机和两道高梯度磁选机组成的串级磁选工艺组成的选铁工业试验线，通过两台串级磁选机直接对氧化铝生产流程过程物料—洗涤赤泥浆中的铁进行选别、富集，使回收的铁精矿品位达55％以上，作为钢铁冶炼工业的原料。

其磁选工艺用水采用生产赤泥洗水，磁选尾矿浆返回生产赤泥洗涤系统。

2.2工艺路线2.3关键技术赤泥选铁一条生产线由两台磁选设备组成，其设备示意图如图：42当激磁线圈1给入大电流的直流电时，在分选空间内形成强度很高的磁场，聚磁介质2在磁场中其表面能形成很高的磁场力。

分选环3由传动电机及减速机4和一对齿轮5带动顺时针方向转动，其下部通过上磁极12和固定在机架14上的下磁极13形成的弧形分选空间，选环3上的每一个分选小室中都充满聚磁介质。

矿浆由给矿斗6均匀地进入分选空间，由于磁场力的作用，磁性矿物颗粒被吸附在聚磁介质2表面上，调整尾矿脉冲机构9使得脉冲频率和峰值较小，这样产生的流体动力很小，磁性极弱和非磁性颗粒受到的磁场力极小，它们受到矿浆的流体动力大于磁场力，不能被聚磁介质2吸住而通过其空隙进入尾矿斗10；剩下吸附在聚磁介质2表面上的颗粒群随分选环－激磁线圈；2－介质；3－分选环；4－减速机；5－齿轮；6－给矿斗；7－中矿脉冲机构；8－中矿斗；9－尾矿脉冲机构；10－尾矿斗；11－精矿斗；12－上磁极；13－下磁极；14－机架；15-气水卸矿装置设备示意图转动，调整中矿脉冲机构7使得脉冲频率和峰值增大，这样产生的流体动力随之增强，此时其它磁性较弱的颗粒和连生体受到的磁场力小于流体动力，它们就会脱离聚磁介质2表面通过其空隙进入中矿斗8而不脱落的磁性较强的颗粒群受到的磁场力大于流体动力被牢固的43吸在聚磁介质2表面上继续随同分选环3转动，逐渐脱离磁场，进入磁性产品卸矿区，由于磁场在该区很弱，用气水卸矿装置15将磁性物从聚磁介质2表面冲洗下来并进入精矿斗11中，即为磁性产品。

拜耳法赤泥加气混凝土专用砂浆的研究与利用摘要：拜耳法赤泥是生产氧化铝排出的一种废渣，长期以来难以找到有效利用途径。

笔者利用拜耳法赤泥保水性好的特点，将其作为加气混凝土专用砂浆的保水剂。

通过掺入磷渣粉，可以在一定程度抑制专用砂浆的泛碱。

拜耳法赤泥具有较强的放射性，综合考虑其各项性能，宜限制其掺量在胶凝材料的20%以下。

关键词：加气混凝土专用砂浆；拜耳法赤泥；保水性1 拜耳法赤泥的基本特性赤泥是氧化铝生产过程中经强碱浸出时形成的不溶残渣。

每生产1t氧化铝将产生1.0~1.8t赤泥。

我国五大氧化铝厂年排出量达600万t，累积堆存量高达5000万t，其利用率仅为15%左右。

赤泥的组成和性质复杂，并随铝土矿成份、生产工艺(烧结法、联合法或拜耳法)及脱水、陈化程度有所变化，其基本物理性能见表1.1。

拜耳法冶炼氧化铝是采用强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿，产生的赤泥中几乎不含2CaO·SiO2等活性成分。

拜耳法赤泥含水率大，碱度高，呈紫灰色。

原状湿排拜耳法赤泥除少数粗颗粒外，颗粒基本都在50μm以下，其中小于20μm的约占80%，采用SSA-3500智能比表面积分析仪测得比表面积为10.811m2/g。

表1.1赤泥的物理力学性能2 拜耳法赤泥加气混凝土专用砂浆的研究2.1拜耳法赤泥（B2）不同掺量对砂浆工作性能的影响试验砂浆的技术条件为：强度等级为M7.5；稠度80~90mm；分层度10~30mm；胶凝材料总用量为340kg/m3，水泥为“乌江”P·O42.5水泥；用水量根据砂浆的稠度调整。

从表2.1可以看出，随着拜耳法赤泥（B2）掺量的增加，砂浆的分层度、泌水率降低，有效改善了机制砂新拌砂浆拌和物易离析和泌水的缺点。

以上数据说明拜耳法赤泥具有良好的保水性。

表2.1拜耳法赤泥B2不同掺量对砂浆工作性能的影响2.2 磷渣粉掺量对拜耳法赤泥加气混凝土专用砂浆泛碱的影响拜耳法赤泥的原溶液的碱度高达26348mg/L，并且主要污染物中碱、钠及铝等含量较高，用其制备的干混砂浆在干湿变化较大的环境可能会出现泛碱现象。

赤泥的综合利用讨论现状及讨论进展赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。

因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产lt氧化铝要排1.0～1.8t的赤泥。

据估量，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6107t，累计赤泥聚积量已达几亿t。

目前，人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害，例如赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染，暴露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，恶化生态环境。

随着赤泥产出量的日益加添和人们对环境保护意识的不断提高，多渠道地利用和改善赤泥，已迫在眉睫。

赤泥是呈灰色和暗红色粉状物，颜色会随含铁量的不同发生变化，它是一种具有较大内表面积多孔结构，其比重2840～2870g/m3，赤泥的含水量86.01%～89.97%，饱和度94.4%～99.1%，持水量79.03%～93.23%；塑性指数17.0～30.0；粒径d=0.075～0.005mm的粒组，含量在90%左右；比表面积64.09～186.9m2/g，孔隙比2.53～2.95。

赤泥的化学成分及矿物构成取决于含铝矿物的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分，以及新生成的化合物的成分等。

其重要化学成分有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等。

赤泥是一种不溶性残渣，可分为烧结法、拜尔法和联合法赤泥。

赤泥的成分、性质的差异，决议了不同的赤泥利用方法。

对赤泥的综合处理有三类方法，一是将赤泥作为矿物原材料，整体利用；二是提取其中有用组分，回收有价金属；三是赤泥在环保领域中的应用。

1赤泥作为矿物原材料整体利用1.1生产水泥国内外实践表明，赤泥可生产出多种型号水泥。

我国山东铝厂早在建厂初期就对赤泥综合利用进行了讨论，在上世纪60时代初建成了综合利用赤泥的大型水泥厂，利用烧结法赤泥生产一般硅酸盐水泥，水泥生料中赤泥配比年平均为20%～38.5%，水泥的赤泥利用量为200～420kg/t，产出赤泥的综合利用率30%～55%。

高铁拜尔赤泥综合利用研究赤泥是用铝土矿生产氧化铝过程中产生的废弃物。

随着铝工业的不断发展，目前全世界每年产生约8000万t赤泥。

大量的赤泥未得到充分的利用和处理。

赤泥堆放占用大量土地，造成土地碱化、地下水污染。

综合利用赤泥是铝工业生产一项函待解决的课题。

我国氧化铝资源储量丰富，目前已探明的储量已超过23亿吨，远景储量可达40亿吨，居世界第四位。

近几年来，随着铝工业的迅猛发展，每年我国的赤泥排放量已达500万t。

开展赤泥的综合利用研究对充分利用我国铝土矿资源的优势，加快我国社会主义建设进程，推动铝工业循环经济战略的实施,具有十分重大的意义。

中铝广西分公司氧化铝厂生产中的拜尔赤泥含有较高的铁、铝、稀有、稀土等有价元素，至今未能得到充分利用，堆弃污染环境。

本项目针对该厂拜尔法氧化铝生产现状，拟定从赤泥中提取铁、铝、钛、钪等有价元素，提取有价元素后的赤泥尾渣直接成为硅肥，或用以生产建材。

从而实现赤泥综合利用的目的。

赤泥开发是一个世界性的难题。

对赤泥的开发利用应根据其特殊的物化性质及组成进行综合开发。

对赤泥的某种用途有无开发价值，很大程度上取决于其整体的综合回收。

本项目致力于“渣山”的综合治理，实行绿化美化，有显著成效。

1 国内外研究现状和技术发展趋势随着我国对环保问题的日益重视，近年来关于赤泥综合利用的研究再次成为热点。

赤泥的综合利用研究主要包括两个方面:一是提取赤泥中的有用成分，回收有价金属。

二是将赤泥作为一般矿物原料，整体加以利用。

国内外研究最多的是拜尔法赤泥。

拜尔法赤泥的主要成份为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。

拜尔法赤泥通常被考虑用作炼铁、建材等生产原料。

国外早在上个世纪60年代，前苏联的乌拉尔铝厂、巴夫洛达尔铝厂，德国的格布尔·基里尼公司，美国的麦克道尔·韦尔曼公司，以及日本和匈牙利等国都进行过赤泥炼铁的试验。

但由于工艺和经济效益方面的原因，多停留在试验阶段。

原西德试验了用赤泥作为筑路材料;用废弃的赤泥和软泥混合填充低凹地，变贫瘠的土地为良田。

拜耳法赤泥碱石灰烧结法回收铁铝工艺的研究华中科技大学硕士学位论文拜耳法赤泥碱石灰烧结法回收铁铝工艺的研究姓名：江文琛申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：杨家宽20090530华中科技大学硕士学位论文摘要赤泥是氧化铝提取过程中排出的固体废渣。

如何有效分离回收赤泥中的铁、铝等有价金属一直是赤泥资源利用的热点课题之一。

本文以拜耳法赤泥为研究对象，提出了通过粒径分级预处理分类利用拜耳法赤泥的思路，重点进行了拜耳法赤泥碱石灰烧结法回收铝的研究，并对铁铝联合回收进行了探索实验。

将赤泥在水流作用下进行过筛分级，分级后各粒径赤泥进行化学成份和矿物组成分析，结果显示赤泥可以被分为粒径大于0.075mm的粗赤泥和粒径小于0.075mm细赤泥，有利于其后续采用不同技术进行回收利用。

将分级后的细赤泥进行碱石灰烧结，烧结后熟料经碱液溶出回收铝。

结合影响铝回收率的十组单因素对比实验，探讨了各因素的影响趋势及原因，得到最佳工艺参数为：焙烧温度800℃，焙烧时间40min，混合物后Na/Al为1.3（摩尔比），Ca/Si为2.5（摩尔比），炭粉按赤泥质量的18%加入；溶出温度85~90℃，溶出时间15min，碱液中Na2O k 浓度为15g/L，Na2O C浓度为5g/L，液固比15mL/g。

在该条件下铝的回收率为85.74%，熟料标准溶出率为85.66%。

烧结后熟料与溶出后残渣通过XRD分析，可看出相对于烧结后熟料，溶出后残渣的主晶相少了铝酸钠（Na2O·Al2O3），这说明溶出过程中主要是Na2O·Al2O3溶入碱液被回收。

在铁铝联合回收实验中，其联合回收的难点在于如何降低铁的还原烧结温度，通过延长焙烧时间、将熟料磨至纳米和添加催化剂实验发现均效果均不明显。

另外，采用微波烧结技术对赤泥的铁铝联合回收进行了初步探索，发现微波加热能在10min左右就将混合物料升到1200℃以上。

通过改变不同参数实验得到：添加赤泥质量3%的铁粉和4%的KF，采用微波烧结将物料加热到1100~1150℃之间时，保温10min，铁铝回收效果较好，铁的回收率达到75.30%，铝的回收率达到73.68%。

拜耳法赤泥的处理和利用赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。

据估计，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6×107t。

我国氧化铝生产过程中每年产生的赤泥量超过600万t ，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体用赤泥构筑。

目前，人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害。

赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。

裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。

因此，赤泥的综合利用和回收以及合理处理有重要的意义。

拜耳法赤泥的处理有很强有力的经济利益和环保效益。

拜耳法赤泥与适量的石灰混合，经石灰消化、水热处理、煅烧处理和碱液溶出，可从赤泥回收70%以上的Al2O3和90%以上的Na2O，并使不溶残渣中NaO含量降到1%以下。

分离的铝酸钠溶液被送往拜耳法溶出料浆稀释过程，分离的残渣被进一步在750～950℃煅烧，制得活性β–C2S为主的胶凝材料，可用作水泥的活性混合成分。

生产1 t 氧化铝通常排弃1t多的赤泥，但是不管是拜耳法工厂，抑或是烧结法、联合法工厂，目前都尚未有效地处理和利用赤泥。

迄今已探明的我国铝土矿，约80%为中等品位即铝硅比5～7、含铁低的一水硬铝石型铝土矿。

我们立足本国资源，成功地开发了单流法管道溶出技术，为经济、有效地处理拜耳法赤泥，使我国氧化铝工业获得更大的经济效益、社会效益，应进一步开发低温煅烧工艺。

本文在铝土矿及其拜耳法赤泥加工试验的基础上，讨论了在回收赤泥中的氧化铝和氧化钠后进一步将其加工成水泥的工艺，及建立拜耳–低温煅烧法工艺处理我国铝土矿的可能性。

1 原料拜耳法赤泥：拜耳法赤泥末次洗涤后排送堆场的设备上，再洗涤、烘干，置于干燥器内。

生石灰：化学纯试剂氧化钙，CaO含量不小于96 % ，经研磨，在1 000 ℃煅烧1h冷却后放入密闭瓶中，再置于干燥器内。

广西拜耳法赤泥选铁预富集试验研究王健月;崔卫华;张以河;倪文;刘轩【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)005【摘要】随着Al2 O3需求量的增长和铝土矿品位的降低,赤泥排放量将越来越大,如何有效地利用赤泥已引起世界各国的普遍重视.拜耳法赤泥中主要化学成分为Fe2 O3,若将其中的铁回收利用,不仅可以提高赤泥的利用程度,而且有利于实现可持续发展.本文提出了一条预富集-深度还原-磁选分离提铁的技术路线,通过使用浮选、单一强磁选、选择性疏水絮凝-磁选等方法对广西赤泥进行选别和比较,最终确定使用单一强磁选作为预富集手段,得到全铁品位为30.74%的富铁赤泥,可以为后续的深度还原试验提供合适的原料.【总页数】5页(P124-128)【作者】王健月;崔卫华;张以河;倪文;刘轩【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院 ,北京100083;工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室 ,北京100083;中国地质大学 (北京) ,北京100083;中国地质大学 (北京) ,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院 ,北京100083;工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室 ,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院 ,北京100083;工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室 ,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD951【相关文献】1.低温拜耳法赤泥磁选提铁试验研究 [J], 周凯2.低温拜耳法赤泥磁选提铁试验研究 [J], 周凯3.酸浸拜耳法赤泥制取聚合氯化铝铁并处理工业废水试验研究 [J], 路坊海4.从拜耳法赤泥中回收铁的试验研究 [J], 李建伟;张江斌;李秋梅5.选铁分砂工艺在拜耳法赤泥处理中的应用 [J], 牟小磊;杨颖卓;赵建伟;曾建武因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。