細(xì)赤泥分離加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁工業(yè)廢棄物加工方法的一種，具體來(lái)說(shuō)，是一種從細(xì)散赤泥分離出金屬氧化物和硅化合物的加工方法，按照該方法將赤泥分離成各種有用成分:氧化鐵、氧化鈦、氧化娃。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥一一全球制鋁工業(yè)中最廣泛的鋁土冶鋁方法的產(chǎn)物，該方法也稱為“拜耳法”。按照該技術(shù)要求，應(yīng)打碎鋁土礦石，在濃縮的堿溶液中進(jìn)行細(xì)磨。為了將氧化鋁完全轉(zhuǎn)化到溶液中，應(yīng)在浸出過(guò)程中加入少量的石灰。從溶液中制備出鋁酸鹽礦漿和赤泥。然后，通過(guò)沉降法從溶液中分離出赤泥，并轉(zhuǎn)移保存。赤泥的主要部分由非常小的顆粒(大小為1-10微米或更小)構(gòu)成，這些顆粒的沉淀過(guò)程非常緩慢。
[0003]赤泥具有強(qiáng)堿性反應(yīng)，其確切的化學(xué)構(gòu)成取決于生產(chǎn)過(guò)程中所使用的鋁土和操作工藝技術(shù)。殘?jiān)t色部分的主要成分一一氧化鐵，赤泥主體構(gòu)成物一一氧化鐵(40-45%)，未加工的氧化鋁殘?jiān)?10-15%)，二氧化硅(10-15%)，石灰(6-10%)，無(wú)定形二氧化鈦(4-5%), 二氧化納(5-6 % )。
[0004]按照細(xì)散赤泥加工為金屬氧化物和硅化合物的方法，赤泥經(jīng)過(guò)細(xì)磨后，通過(guò)磁場(chǎng)分離為磁性和非磁性產(chǎn)品。請(qǐng)參見俄羅斯聯(lián)邦2014年發(fā)布的N0.2528918專利說(shuō)明書。
[0005]該方法的不足之處在于含鐵化合物的含量不夠高，同時(shí)，赤泥中鐵化合物被包含在硅化合物內(nèi)部，而硅化合物很難清除。正如上述的專利說(shuō)明中描述的那樣，鐵精礦產(chǎn)量 35%，鐵的提煉比率 54.7%。這些指標(biāo)還有提尚的空間。該方法的另一個(gè)缺點(diǎn)在于其工藝過(guò)程的復(fù)雜性。事實(shí)上，本發(fā)明是一個(gè)復(fù)雜的、多步驟的加工處理過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種將細(xì)赤泥分離加工處理為金屬氧化物和硅化合物的方法，確保提高赤泥加工效率的同時(shí)簡(jiǎn)化方法步驟，當(dāng)前技術(shù)亟需解決的任務(wù)也就是提高氧化鐵產(chǎn)量。
[0007]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種細(xì)赤泥分離加工方法，赤泥在粉碎機(jī)中進(jìn)行碾碎的同時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，即分離出細(xì)赤泥中的金屬氧化物和硅化合物，其特征在于:粉碎機(jī)通過(guò)配備的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)頻率為110到130赫茲，磁場(chǎng)強(qiáng)度為100到160A/M，之后再對(duì)硅化合物進(jìn)行脫水，并通過(guò)磁力分選機(jī)繼續(xù)將干渣分離成磁性和非磁性產(chǎn)品。
[0008]作為上述方案的優(yōu)選，所述粉碎機(jī)為若干偶數(shù)個(gè)串聯(lián)而成，每個(gè)粉碎機(jī)均配備有旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)，相鄰粉碎機(jī)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)方向相反。通過(guò)多步驟的過(guò)程，為提高加工赤泥中有用產(chǎn)品含量提供了可能性。
[0009]進(jìn)一步，最后再將干渣饋送至水力旋流器裝置，以分離聚硅酸。提供了從赤泥中繼續(xù)分離聚硅酸的可能性，聚硅酸是一種有用成分一一生產(chǎn)液態(tài)玻璃的原料。
[0010]此外，碾碎赤泥并分離為各種成分之前，應(yīng)加熱至120-180°c。提高了氧化鐵含量的百分比，進(jìn)一步提尚赤泥加工效率的可能性。
[0011 ]本發(fā)明的有益效果:粉碎機(jī)安裝旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)頻率為110至130赫茲，磁場(chǎng)強(qiáng)度為100至160A/M，提供了利用旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)從赤泥中分離出氧化鐵和硅化合物的可能性。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)將氧化鐵轉(zhuǎn)帶走，這些氧化鐵呈研磨體。由于赤泥顆粒間存在大量的接觸相連狀態(tài)，赤泥顆粒應(yīng)研磨至細(xì)碎，氧化鐵和硅化合物的氧化物就可以分離開來(lái)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的頻率范圍為110至130赫茲，磁場(chǎng)強(qiáng)度參數(shù)范圍為100至160A/M，符合最佳范圍的要求，可以確保赤泥分離成氧化鐵和硅化合物達(dá)到最好的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0012]細(xì)散赤泥加工為金屬氧化物和硅化合物的處理過(guò)程按如下步驟進(jìn)行，本實(shí)施例提供一個(gè)不限制本發(fā)明應(yīng)用的細(xì)散赤泥加工為金屬氧化物和硅化合物的方法。
[0013]第一階段:鋁工業(yè)廢料(細(xì)散赤泥)從喂料斗轉(zhuǎn)移到傳送帶上，在傳送帶上加熱到120-180°C，最優(yōu)溫度至 150°C。
[0014]第2階段:之后將廢料轉(zhuǎn)移至粉碎機(jī)，粉碎機(jī)配備有旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)，粉碎機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)開始旋轉(zhuǎn)，比如按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
[0015]此時(shí)，開始對(duì)廢料進(jìn)行下列程序的加工:
[0016]一一磁致伸縮；
[0017]——電磁干擾；
[0018]--超聲波干擾；
[0019]一一機(jī)械干擾磁場(chǎng)。
[0020]鑒于在鋁工業(yè)廢棄物中含有45%以上的氧化鐵，在旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)中氧化鐵顆粒將作為氧化硅中廢棄物，特別是偏硅酸物質(zhì)中的顆粒進(jìn)行提煉。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，即分離出細(xì)赤泥中的金屬氧化物和硅化合物?？梢杂梢慌_(tái)配備了旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的粉碎機(jī)完成碾碎和分離;也可以是由若干偶數(shù)個(gè)串聯(lián)而成的粉碎機(jī)協(xié)同完成，每個(gè)粉碎機(jī)均配備有旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)，相鄰粉碎機(jī)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)方向相反，則進(jìn)入下面的第3階段。
[0021]第3階段:經(jīng)過(guò)第一粉碎機(jī)的分離后，廢棄物立即被轉(zhuǎn)移到第二粉碎機(jī)中，第二粉碎機(jī)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)將逆向旋轉(zhuǎn)(即逆時(shí)針?lè)较?。隨著顆粒間的研磨程度急劇增高，廢棄物細(xì)散顆粒完全從硅氧化物斑塊中脫離出來(lái)，特別是偏硅酸顆粒。
[0022]第4階段:硅氧化物特別是偏硅酸顆粒中形成的水蒸氣，覆蓋在廢棄物表面，排放到冷凝器中，從而完成對(duì)硅化合物的脫水。
[0023]第5階段:粉碎的廢棄物轉(zhuǎn)移至磁力分選機(jī)，繼續(xù)將干渣分離成磁性和非磁性產(chǎn)品，以分離出有用成分。
[0024]第6階段:干燥的殘余物轉(zhuǎn)移至水力旋流器單元，以分離聚硅酸。
[0025]本說(shuō)明中的細(xì)散赤泥加工為金屬氧化物和硅化合物的方法，是在傳統(tǒng)工藝以及具有不引起其他技術(shù)問(wèn)題的可能性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。
[0026]在MASHGE0物化科研生產(chǎn)有限責(zé)任公司的實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)提出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。取材來(lái)自匈牙利Neszmely(涅茨梅里)村第8號(hào)庫(kù)房的赤泥，該赤泥中含有:
[0027]-Fe203-46.4% ；
[0028]-AL203-10.2% ；
[0029]-Si02-16.5%；
[0030]-Ti02-7.2%。
[0031]含有的精礦:
[0032]-Fe203-74.2%；
[0033]-AL203-3.5% ；
[0034]-Si02-4.1%；
[0035]-Ti02-14.3%
[0036]由此可以確定，該方法實(shí)現(xiàn)了技術(shù)目標(biāo)，即簡(jiǎn)化了方法步驟以提高赤泥加工效率，同時(shí)提尚了氧化鐵廣量。
[0037]該發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)成果在于，以該方法加工細(xì)散赤泥，可以保證:
[0038]提尚一■氧化欽廣量；
[0039]一一提高其他稀有金屬的產(chǎn)量；
[0040]一一獲得熱量，以用于部分填補(bǔ)己方需求；
[0041]獲得建筑材料和公路建設(shè)原料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種細(xì)赤泥分離加工方法，赤泥在粉碎機(jī)中進(jìn)行碾碎的同時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，即分離出細(xì)赤泥中的金屬氧化物和硅化合物，其特征在于:粉碎機(jī)通過(guò)配備的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)頻率為110到130赫茲，磁場(chǎng)強(qiáng)度為100到160A/M，之后再對(duì)硅化合物進(jìn)行脫水，并通過(guò)磁力分選機(jī)繼續(xù)將干渣分離成磁性和非磁性產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)赤泥分離加工方法，其特征在于:所述粉碎機(jī)為若干偶數(shù)個(gè)串聯(lián)而成，每個(gè)粉碎機(jī)均配備有旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)，相鄰粉碎機(jī)的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)方向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)赤泥分離加工方法，其特征在于:最后再將干渣饋送至水力旋流器裝置，以分離聚硅酸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)赤泥分離加工方法，其特征在于:碾碎赤泥并分離為各種成分之前，應(yīng)加熱至120-180°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種細(xì)赤泥分離加工方法，赤泥在粉碎機(jī)中進(jìn)行碾碎的同時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，即分離出細(xì)赤泥中的金屬氧化物和硅化合物，粉碎機(jī)通過(guò)配備的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)分離出磁性產(chǎn)物和非磁性產(chǎn)物，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)頻率為110到130赫茲，磁場(chǎng)強(qiáng)度為100到160A/M，之后再對(duì)硅化合物進(jìn)行脫水，并通過(guò)磁力分選機(jī)繼續(xù)將干渣分離成磁性和非磁性產(chǎn)品。在提高赤泥加工效率的同時(shí)，簡(jiǎn)化了赤泥分離方法，并提高了氧化鐵產(chǎn)量。
【IPC分類】B03C1/03, B03C1/033, B02C23/08
【公開號(hào)】CN105478218
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510812565
【發(fā)明人】王海超, 阿列尼科夫·弗拉基米爾, 伊萬(wàn)諾夫斯克·亞歷山大
【申請(qǐng)人】王海超, 阿列尼科夫·弗拉基米爾, 伊萬(wàn)諾夫斯克·亞歷山大
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日