一種赤泥提釩、配礦燒結(jié)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬冶金及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氧化鋁行業(yè)的廢料赤泥中提釩、配料燒結(jié)制球團(tuán)煉鐵的方法。該方法能有效處理赤泥中五氧化二釩含量在0.2%-5%、全鐵含量在20%_45%的赤泥。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)的大國(guó)。氧化鋁赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，，氧化鋁行業(yè)每年會(huì)產(chǎn)生數(shù)千萬(wàn)噸的赤泥。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場(chǎng)堆放，占用了大量土地，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。赤泥附帶有大量的工業(yè)用堿、氟化物以及其它金屬等。極易造成對(duì)地表、空氣、地下水的污染及破壞，并潛伏著赤泥外泄的安全隱患。對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實(shí)現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化已迫在眉睫。赤泥中含量最高的三種金屬元素分別為鐵、鋁、釩。釩是一種稀有金屬，市場(chǎng)上釩產(chǎn)品的價(jià)值很高，因此很有必要回收赤泥中的金屬元素?？梢詾橐睙捊饘偬峁┬碌脑蟻?lái)源。彌補(bǔ)自然礦產(chǎn)資源的不足和降低環(huán)境污染。對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有重要意義。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家、學(xué)者都在對(duì)赤泥的綜合利用回收有價(jià)金屬方面做了很多的工作。但現(xiàn)有的赤泥回收的工藝都對(duì)赤泥進(jìn)行高效的、綜合回收利用?，F(xiàn)今的赤泥處理的方案主要存在以下三個(gè)問(wèn)題:1、目前大部分赤泥浸出工藝都是直接用酸浸出赤泥，以中和赤泥中的堿，并直接提取其中的鐵、鋁等有價(jià)金屬，但是赤泥中堿的含量很高，如果用酸直接浸出，酸的消耗量會(huì)很大，處理成本會(huì)提高。2、只考慮含量較高的鐵、鋁元素的回收提取，此種方法經(jīng)濟(jì)性差，且綜合利用不徹底，而且回收率較低，在實(shí)際生產(chǎn)中不可行。3、利用赤泥做粘結(jié)劑或者配料燒磚，此種方法雖利用了赤泥，但卻沒(méi)有開(kāi)發(fā)赤泥當(dāng)中的有價(jià)金屬。
[0004]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01410084910.2的發(fā)明公開(kāi)了一種碳熱法還原煉鋁赤泥直接生產(chǎn)鋁鐵合金的方法，該方法包括按一定比例的赤泥、鐵礦石為原料，在電爐中熔煉，引弧加熱至熔融態(tài)金屬液，加適量還原劑碳，必要時(shí)需要加入一定鋁錠，高效獲得鋁鐵合金，其所獲合金組成(質(zhì)量％)為:Cl-5%，A135-60%, Fe35_60%。其存在的不足是:使用的設(shè)備是電爐，能耗高。實(shí)際反應(yīng)不徹底，造成回收率低，且無(wú)法很好的控制鐵鋁合金的成分。
[0005]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01410121083.X的發(fā)明公開(kāi)了一種從赤泥中綜合回收鐵、鋁、鈧、鈦、釩等有價(jià)金屬的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)將赤泥與還原劑混合進(jìn)行還原焙燒，使Fe203轉(zhuǎn)化成Fe304 ；(2)通過(guò)磁選得到磁性鐵精礦和非磁性產(chǎn)品；(3)非磁性產(chǎn)品經(jīng)過(guò)氨水溶出氧化鋁；(4)洗滌渣與水配成礦漿，作為吸收劑，吸收吸收燃煤煙氣中的S02。在這個(gè)過(guò)程中洗滌渣中的堿被S02中和溶解，pH可以降到5至7之間；(5)向洗滌渣中加入高濃度&504進(jìn)行酸解，溶出鈧、鈦于酸解液中，酸解殘?jiān)蠸i02，可直接用于水泥和耐火材料的生產(chǎn)；(6)酸解液加熱到90°C至100°C之間，加入偏鈦酸晶種，鈦以偏鈦酸的形式通過(guò)水解析出，偏鈦酸經(jīng)過(guò)過(guò)濾洗滌再經(jīng)煅燒制得二氧化鈦；(7)提取了鈦以后的酸解液用13%P204、7%TBP和80%煤油作為萃取劑，萃取溶液中的鈧；(8)萃取鈧后的溶液，加入氨水中合，直到溶液的PH值在1.8至2.2之間為止，最后用19%P204、8%TBP和73%煤油做萃取劑萃取得到釩，萃取后的余液循環(huán)應(yīng)用于步驟(3)的氧化鋁溶出。其存在的不足是:反應(yīng)所需條件苛刻，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中難以精確控制反應(yīng)條件，無(wú)法達(dá)到理想的效果。生產(chǎn)工序繁瑣，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)周期太長(zhǎng)，效益低下。各種金屬的回收率低，達(dá)不到綜合回收利用的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效、經(jīng)濟(jì)、合理的赤泥綜合利用方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0008]本發(fā)明包括以下步驟。
[0009]步驟一:將赤泥在110°C的烘干設(shè)備中烘干lh，烘干后的赤泥進(jìn)入球磨機(jī)料倉(cāng)進(jìn)行細(xì)磨，用除鐵器出去赤泥中的磁性鐵。
[0010]步驟二:除鐵后的赤泥送入配料倉(cāng)，在配料倉(cāng)內(nèi)加入一定比例的碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉，加入比例為物料:碳酸鈉:氯化鈉:硫酸鈉=10:1:0.05:0.01，在配料倉(cāng)內(nèi)是物料混合均勻。
[0011]步驟三:將混勻后的物料送至回轉(zhuǎn)窯中焙燒，焙燒溫度控制在900°C -1050°c，焙燒時(shí)間為1.5h-2h。
[0012]步驟四:將焙燒后的熟料用PH值為5.5-6.5的硫酸溶液在常壓下浸出，浸出設(shè)備為橡膠帶式真空過(guò)濾機(jī)。
[0013]步驟五:將浸出液靜止15h_20h，將上清液送至沉淀工序的沉淀罐中。
[0014]步驟六:開(kāi)啟攪拌，加入硫酸中和，當(dāng)溶液pH值為4-5左右時(shí)，加入硫酸銨，再用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2-2.5，在加熱、攪拌條件下可結(jié)晶出桔黃色多釩酸銨(APV)沉淀。沉淀后母液鑰;的質(zhì)量濃度0.10g/L以下。其中加酸系數(shù)為0.9-1.1,加銨系數(shù)為1.0-1.2。
[0015]步驟七:將沉淀所得多釩酸銨送入熔片工序，經(jīng)脫水、脫氨后熔化制片，既得成品。
[0016]步驟八:將浸出渣110°C的烘干設(shè)備中烘干2h，烘干后與鐵精粉按1:1比例配料，在水分氛圍為7.5%-8.5%的比例下造球，之后按照煉鐵燒結(jié)工藝要求制作球團(tuán)礦，所得球團(tuán)礦可直接用于高爐煉鐵。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果。
[0018](1)高效:采用本發(fā)明的一種赤泥提釩、配礦燒結(jié)的方法能夠有效處理五氧化二釩含量在0.2%-5%、全鐵含量在20%-45%的赤泥。浸出液中P含量已達(dá)到沉淀標(biāo)準(zhǔn)無(wú)需再進(jìn)行除磷工序，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
[0019](2)經(jīng)濟(jì):采用本發(fā)明的一種赤泥提釩、配礦燒結(jié)的方法能夠最大限度的對(duì)赤泥進(jìn)行綜合利用，得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0020](3)合理:本發(fā)明的一種赤泥提釩、配礦燒結(jié)的方法采用的是先提釩后煉鐵的生產(chǎn)方法，保證的釩的轉(zhuǎn)化率。
【具體實(shí)施方式】
[0021]選取三種不同品位的赤泥，分別用本發(fā)明方法處理。
[0022]實(shí)施例1:用本發(fā)明方法對(duì)河南某廠的赤泥進(jìn)行試驗(yàn)，該赤泥中五氧化二釩含量在4.6%、全鐵含量在32.5%。
[0023]步驟一:將赤泥在110°C的烘干設(shè)備中烘干lh，烘干后的赤泥進(jìn)入球磨機(jī)料倉(cāng)進(jìn)行細(xì)磨，用除鐵器出去赤泥中的磁性鐵。
[0024]步驟二:除鐵后的赤泥送入配料倉(cāng)，在配料倉(cāng)內(nèi)加入一定比例的碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉，加入比例為物料:碳酸鈉:氯化鈉:硫酸鈉=10:1:0.05:0.01，在配料倉(cāng)內(nèi)是物料混合均勻。
[0025]步驟三:將混勻后的物料送至回轉(zhuǎn)窯中焙燒，焙燒溫度控制在950°C，焙燒時(shí)間為2h。
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