[实用新型]一种高铁废渣活化分离利用的装备

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保利废技术领域，具体涉及一种高铁赤泥及铁矿石废料等高铁废渣活化分离利用的装备。

背景技术

当前，高铁赤泥及铁矿石废料等高铁废渣的堆积量巨大，不只是浪费了大量的资源，亦给环境造成了巨大的污染及安全隐患。

高铁赤泥主要为拜耳法赤泥，拜耳法赤泥氧化铁及氧化铝含量高，氧化铁可达总量的28～34%，如平果铝厂的拜耳法赤泥的化学成分一般为Fe₂O₃ 28～34%、Al₂O₃ 16～19%、SiO₂ 7～9%、CaO 18～21%、TiO₂ 6.5～7.5%、K₂O 0.04～0.1%、Na₂O 2.2～8.6%、MgO 0.3～0.8%、Loss 11～14%。目前，氧化铝生产采用节能的拜耳法工艺已成为基本趋势，而我国已是世界氧化铝生产大国，2015年我国氧化铝产能已占全球总产能的 51.98%达7160.27万吨，我国氧化铝产量已占全球氧化铝总产量的51.18%达5898.90万吨，加上2017年将新投产产能600万吨，总产能有望达到8000万吨，2017年产量有望达到6560万吨。一般每生产一吨氧化铝约排出1.0～1.3t赤泥。

赤泥具有颗粒细、高保水、高粘性，赤泥的颗粒粒径大多为>0.075mm 3～6%，0.075～0.005mm 87～92%，< 0.005mm 4～7%；比重大多为2840～2870 g/m³；其主要矿物为文石和方解石、蛋白石、三水铝石、针铁矿、铝针铁矿、鲕绿泥石，还有少量的钛矿物、菱铁矿、水玻璃、铝酸钠、天然碱和火碱，且其中的含铁矿物颗粒极细且被硅铝酸盐矿物覆裹，并大量的铁直接固融在硅铝酸盐矿物晶格中。

赤泥及其附液中的污染物主要有碱、重金属、氟化物、氯化物、硫酸盐等，且赤泥的pH值达10.3～12，氟化物含量4.89～8.6mg/l，其浸出液的pH值达12.1～14，氟化物含量11.5～26.7mg/l。因此，赤泥（含附液）属于强碱性有害废渣，需进行无害化处置。

国外，氧化铝生产企业的赤泥原先主要是填海堆存，现今赤泥填海堆存被明令禁止，筑坝堆存已成为主要的处理方式。国内，赤泥被大量的排入涵洞阴河和简单的覆土填埋。近几年，随着环保的强化，赤泥大量的筑坝堆存，累积堆存量已超数亿吨。赤泥堆场建设和维护费用高昂，且强碱性、高盐度的赤泥废液渗漏会造成土壤碱化，污染地下水源，亦破坏了周边环境，带来严重的环境问题，致使铝工业的环保压力剧增，已成为影响我国铝工业可持续发展的棘手问题。围绕赤泥的资源化利用及无害化处理两大主题，国内外众多科研院所和技术人员展开了多领域、多学科的赤泥综合利用技术研究。大致可概括为：

1）利用烧结法赤泥生产水泥

利用烧结法低铁低铝高钙赤泥生产水泥，我国自上世纪60年代起至今持续投入了巨大的人力、资金。但因碱含量高及影响窑况、产品质量偏低等问题，至今未能有效的工业大规模应用。

2）利用赤泥生产新型墙体材料及开发产品

在利用赤泥生产新型墙材方面，从“赤泥粉煤灰烧结砖”作为国家“九五”科技攻关重大项目至今，赤泥的系列项目年年都是国家级重大支撑攻关项目，投入的人力和资金十分巨大，进行了大量的技术开发，但这系列国家级科技成果项目都因经济性差及产品开裂、泛霜等问题未能实现产业化。同样，在利用赤泥制陶瓷滤料、塑胶填料、微晶玻璃、脱硫剂、炼钢保护渣等产品的开发上，目前或处于进展中、或因产品质量问题、或因经济性及高能耗与二次污染问题，离工业化应用大量消耗赤泥的目标尚遥远。

3）赤泥作为路基材料

赤泥作为道路材料是以烧结法赤泥与粉煤灰、石灰、水泥等为主要原料，2004年即以重大产学研合作项目实施了示范应用工程，具有成本低廉，可节省黄土资源等，但客观上仍只是转移了污染。

4）赤泥制农用肥

赤泥制农用肥技术包括将赤泥干燥制成粉或制成颗粒状用作土壤调理剂(又称赤泥硅肥或硅钙复合肥料)、或将赤泥加部分磷氮钾和/或有机废弃物制成颗粒状多元素复合肥用于耕地。虽赤泥制农肥的确可化解氧化铝生产企业的环保压力问题，但客观上仅是将集中的污染源转移扩散。

5）从赤泥中提取有价金属