[发明专利]一种基于回转窑直接还原焙烧—磁选的赤泥综合利用方法

说明书

本发明提供一种基于回转窑直接还原焙烧—磁选的赤泥综合利用方法，属于资源综合利用技术领域。该方法以赤泥为原料，煤粉为还原剂，钛磁铁矿为添加剂，淀粉和膨润土为粘结剂进行压球，采用直接还原焙烧—磁选工艺回收铁，回收铁后的尾矿添加调理剂调节成分，然后添加水泥后生产不同种类的建筑材料。该方法的优点是能使赤泥得到完全利用，把赤泥与钛磁铁矿混合后进行还原焙烧，钛磁铁矿能促进还原过程的进行，同时使用成本低的煤为还原剂，磁选得到的尾矿经调理，能够生产建筑材料。最终得到铁品位在92％以上的直接还原铁块，铁的回收率一般都大于85％，其他成分满足直接炼钢的要求。

技术领域

本发明涉及资源综合利用技术领域，特别是指一种基于回转窑直接还原焙烧—磁选的赤泥综合利用方法。

背景技术

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥，赤泥的产出量，因矿石品位、生产方法、技术水平而异。大多数生产厂每生产1t氧化铝同时产出0.8～1.5t赤泥，目前赤泥主要是采取不同方式堆存，累积堆存的赤泥超过3.5亿吨，不仅占用了大量土地，也对环境造成了严重污染，对堆存赤泥的管理也需要花费大量的人力物力，赤泥中含有很多有用金属元素，这也造成了资源的浪费。如何能使赤泥得到有效的综合利用已成为世界性难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于回转窑直接还原焙烧—磁选的赤泥综合利用方法，该方法以主要以含有铁的赤泥为原料，以煤粉为还原剂，通过赤泥与含钛的海滨钛磁铁矿混合进行直接还原焙烧，焙烧产物进行磁选分离，得到以金属铁为主的直接还原粉末铁，同时得到磁选尾矿。粉末铁经压块后作为炼钢原料使用，磁选尾矿添加调理剂，调整期成分后制成建筑型材，从而实现赤泥的完全利用。

该方法具体步骤如下：

(1)将赤泥、煤粉、添加剂和粘结剂按比例混合均匀得到混合物料，再添加一定量的水后混匀，其中，煤粉添加量为赤泥质量的25％～35％，添加剂添加量为赤泥质量的8％～10％，粘结剂添加量为赤泥质量的5％-8％，水的添加量为混合物料总质量的7％～10％；

(2)将步骤(1)中混匀的物料在高压辊式压球机上压成球团；

(3)将步骤(2)中所得球团在烘干机上烘干；

(4)将步骤(3)中烘干后的球团置于回转窑中进行直接还原焙烧，焙烧产物经水淬冷却；

(5)将步骤(4)中冷却后的焙烧产物进行两段磨矿，两段磁选，得到还原铁和磁选尾矿；

(6)将步骤(5)中所得还原铁粉末经过滤脱水后，添加0.5％～1％质量的石墨为脱模剂，混匀后在高压压块机上压制成块，压块压力为100～120MPa；

(7)将步骤(5)中所得磁选尾矿经压滤机脱水后烘干，压滤机压力为10MPa，烘干温度为150～180℃，烘干后的尾矿添加质量分数为5％～10％的硅酸钙作为调理剂，再添加质量分数14％～18％的水泥，然后成型，制成建筑型材。

其中，步骤(1)中赤泥水份小于12％。

步骤(1)中添加剂为海滨钛磁铁矿，粘结剂为改性淀粉和膨润土构成的复合粘结剂。

步骤(2)中压制球团的压球压力为10～12MPa，球团的尺寸为长5cm、宽4cm、厚3cm的扁球状。

步骤(3)中烘干温度为200～250℃，时间为60～70min。

步骤(4)中直接还原焙烧所用燃料为天然气，焙烧温度为1280～1300℃，焙烧时间为4.5～5小时；水淬冷却中水的温度保持在80℃以下。