[发明专利]一种赤泥高效资源化利用方法

说明书

本发明公开了一种赤泥高效资源化利用方法，赤泥用稀盐酸浸出，所得矿浆用浓密机(或洗矿槽)分离，上部溢流(含悬浮物——活性土)作为复合型净水剂产品，下部沉降渣用pH值为0.5～1的稀盐酸进行多级浓密机(或洗矿槽)逆流洗涤，洗涤液用于稀释浓盐酸后作为浸出始酸，最后一级的沉降渣经磁选产出铁精矿产品和富钛渣，富钛渣用硫酸循环浸出，得到富钛液和硫酸浸出渣，从富钛液中回收钛、钪、钒，余液用于生产聚合硫酸铁铝产品，硫酸浸出渣作为提取锆、钽、铌原料，或作为建材原料。本法生产工艺简单，能耗低，生产环境好，生产过程无废水废渣排放，实现了赤泥资源吃干榨尽，并能获得显著的经济效益。

技术领域

本发明属于湿法冶金和固废资源化利用领域，具体涉及一种赤泥高效资源化利用方法。

背景技术

赤泥是铝土矿经高温高压强碱溶出处理，固液分离时产出的固体废渣，主要成分为铁、铝、硅、钙、钠、钛、氧和少量的钪、锆、钒、钽、铌等稀有金属。赤泥中所含的矿物质成分复杂，其中：有在铝土矿经高温高压强碱溶出处理过程中生成的赤铁矿(α-Fe₂O₃)、水化石榴石[Ca₃AlFe(SiO₄)(OH)₈]、钠硅查(Na₂O·Al₂O₃·1.68SiO₂·1.73H₂O)、铝酸钙(Ca(AlO₂)₂)、钙钛矿(CaTiO₃)等新矿物，以及针铁矿(α-FeOOH)、一水硬铝石(Al₂O₃·H₂O)、三水铝石(Al₂O₃·3H₂O)、羟钙石(Ca(OH)₂)、碳酸钙(CaCO₃)和脉石等残留矿物，也有这些新矿物和残留矿物所夹带的氢氧化钠(NaOH)、铝酸钠(NaAlO₂)、硅酸钠(Na₂SiO₃)、碳酸钠(Na₂CO₃)等水溶性的碱和盐。

赤泥中的硅、钙含量较高，且有约65％以上的硅和95％以上的钙易溶于稀盐酸。含硅矿物被稀酸溶解后生成硅酸，因硅酸在水中的溶解度低，故其主要以溶胶状态存在于矿浆中，且易凝聚成硅胶，造至浸出液过滤和有价金属的分离回收困难；赤泥中的钙与硫酸反应时，产生的二水硫酸钙渣量是赤泥含钙量的4.3倍，由于渣量过大，对有价金属的回收产生严重的不良影响。为克服上述问题，以往开发的赤泥资源回收利用工艺往往过于复杂，造成产品回收成本过高，甚至回收成本远大于回收产品的市场价格，在技术经济上不可行，在环保方面也存在二次废渣和废水的处理排放问题，大规模利用赤泥的工业技术至今在国内外仍没有取得突破性进展，大部分赤泥只能长期堆存。赤泥的堆存占用宝贵的土地资源，存在溃坝风险和释放出碱性物质污染环境风险。至今赤泥综合利用依旧是铝行业发展面临的紧迫问题。