[发明专利]一种高铁拜耳法赤泥高效选铁新工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于氧化铝生产赤泥处理工艺技术领域，具体涉及一种高铁拜耳法赤泥高效选铁新工艺及装置。

背景技术

一水硬铝石拜耳法氧化铝生产中，铝土矿与石灰、循环碱液混合磨制成合格矿浆后进行溶出，在高温、高压作用下，矿石中的氧化铝进入溶液，其不溶物为赤泥。溶出后矿浆经稀释、沉降固液分离后，产生的底流赤泥浆经三次逆向洗涤、过滤回收附碱后外排。生产l吨氧化铝会产生1.1~1.5 吨赤泥，随着近年来氧化铝工业的快速发展，全球每年的氧化铝产量已近1亿吨，仅中国2013年的氧化铝产量就达4437.5万吨，赤泥排放量超过6000万吨。目前世界上大量的赤泥是采用海洋排放与陆地堆存的方法进行处置，我国对赤泥的处理大都采用平地高台、凹地填充等方法，占用了大量土地。产生的赤泥为中强碱性，因堆放赤泥，会对地下水造成一定的污染，周围居民生活用水以及农作物受到一定的影响，特别是2010年，发生了匈牙利赤泥溃坝污染多瑙河事故之后，更是引起了全球对赤泥问题的高度关注。因此赤泥的堆存管理难度及环境风险越来越大，同时赤泥的堆放会花费大量的输送费用、堆场建设和维护费用，因此氧化铝赤泥严重影响制约着生态环境。

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。赤泥中有价稀有金属种类多，如铁、铝、稀有、稀土等，赤泥中其Fe₂O₃含量可达38%以上。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。由于赤泥处理成本问题，许多关于赤泥的利用研究成果，还未产业化推广。

由于赤泥中的铁含量最高，要对赤泥进行综合利用，首先就是要回收赤泥中的铁。目前国内外在回收赤泥中铁的研究方面做了许多工作，主要是对赤泥通过磁选、浮选、重选及其联合流程提取铁精矿，并实现了产业化，但其效果不理想，对Fe₂O₃的回收率还达不到20%，选铁后尾矿的Fe₂O₃含量仍在32~34%，赤泥的总体减少量约10%，对赤泥堆存并没有实质性的改变，对后续的综合利用也没有得到改善。另外将赤泥与还原剂混磨并进行还原焙烧、再进行磁选回收铁精矿，可大大提高铁的回收率，但生产成本高、流程复杂，工业应用性不强。

目前进行赤泥选铁的工艺流程为：用氧化铝生产沉降二洗底流采取1.0T的高梯度磁选机进行选铁，选铁后的尾矿回到沉降三洗，再进行沉降后，通过赤泥过滤后用隔膜泵再打到赤泥堆场进行湿法堆存。但该工艺仍有成本高、能耗大，流程复杂，工业应用性不强、效果不够理想、扔存在安全隐患等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铁拜耳法赤泥高效选铁新工艺及装置，本发明与一水硬铝石拜耳法氧化铝生产工艺配套，直接从拜耳法氧化铝生产的固体废弃物赤泥通过磁选得到产品铁精矿，其产率高于20%，全铁回收率高于45%，选铁后的尾矿采用干法堆存。本发明具有工艺流程简单、操作成熟，生产容易实现的特点。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明高铁拜耳法赤泥高效选铁新工艺，包括以下步骤：

A、将氧化铝生产固体废弃物沉降三洗底流赤泥，经过振动筛粗选后，加水使赤泥的固含量达到符合磁选的要求，然后至少进行一次磁选，分离出精矿和尾矿；

B、将精矿进行浓密，溢流分离出大部分水，然后压滤制成滤饼，得铁精矿；

C、将尾矿进行浓密，溢流分离出大部分水，然后压滤制成滤饼，干法堆存。

所述的步骤A中，加水使赤泥料浆的固含量达到符合磁选的要求是指控制赤泥料浆固含量为350-500g/l。

所述的步骤A中，所述的磁选包括粗选和一次以上的精选工序。

所述的磁选应用的磁选机为琼斯磁选机，控制其电流为100-120A，磁场强度大于2.0T。

所述的赤泥产率高于20%，铁的回收率超过45%，其产品TFe含量超过55%，产品质量达到钢铁生产的标准。

所述的步骤B和C中，精矿和尾矿经浓密之后使得料浆浓度高于30%，浓密之后的溢流液水和压滤步骤分离出的滤液水，返输送回到步骤A和/或氧化铝生产流程进行循环使用。精矿和尾矿经浓密之后的溢流液水和压滤步骤分离出的滤液水，也返回到缓冲和筛分过程中利用。