[发明专利]一种改性赤泥粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性赤泥粉，属于轻金属冶金技术领域，所述改性赤泥粉的制造原料包括复合改性助剂和赤泥，所述复合改性助剂包括分散助剂、稳定助剂和减水助剂，所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30)∶(70～94)，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1∶(0～0.15)∶(0～0.05)。该改性赤泥粉能够替代粘土，作为建材、水泥等领域的原料，解决了赤泥堆存问题，并降低了建材、水泥等制造业对粘土的消耗，保护了粘土资源不被过度开发。本发明还提供了一种改性赤泥粉的制备方法。

技术领域

本发明属于轻金属冶金技术领域，特别涉及一种改性赤泥粉及其制备方法。

背景技术

赤泥，是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名。随着铝土业的不断发展，我国的赤泥排放量每年为1500万吨以上，且随着新投产和老设备增产改造，赤泥总质量有上升的趋势。世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海，赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱液能向地下渗透，造成地下水污染。此外，堆场的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，赤泥的综合治理己成为人们所关注的焦点之一。赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.5-2.5吨的赤泥，每吨赤泥还附带有3-4m³的含碱废液。

赤泥依氧化铝生产方法的不同，可分为烧结法、拜耳法和联合法赤泥三种，由于铝土矿的含量丰度不同，国内外氧化铝生产所采取的方法也不同。除我国外，其他各国大多采用拜耳法生产，拜耳法产量约占世界总产量的90％以上。拜耳法生产采用的是，强碱NaOH溶出高铝、高铁铝土矿，产生的赤泥中氧化铝、氧化铁、碱含量高；处理的是一水软铝石型和三水铝石型铝土矿。烧结法和联合法处理的是难溶的高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭石型铝土矿，产生的赤泥Ca0含量高，碱和铁含量较低。我国主要是以一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的烧结法、联合法赤泥，其主要成分为硅酸二钙及其水合物:国外则以拜耳法为主，拜耳法赤泥的主要成分为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。

在赤泥中金属铁的回收方面，各国做了大量的研究，虽然国外研究的时间都相对较早，多为60-80年代，但现在仍未有大量的实际应用。在我国，平果铝土矿含有多种有价金属，平果铝业公司和广西冶金研究院联合做了以平果铝上矿拜耳法赤泥为原料，以煤为还原剂，进行直接还原炼铁的试验研究，其工艺流程是将赤泥和煤混合、制团、干燥、然后进行还原焙烧，最后磁选制取海绵铁。

现在赣州有色研究所等公司采用高梯度、高强度磁选机回收赤泥中的铁，并未取得石英，同时投资运行费用高，回收率低。

赤泥应用技术开发很大程度上受制于赤泥碱的问题、水分问题，一直得不到很好的利用。

赤泥黏度很大，而且含水率高，具有触变性能，很难干燥，而且时间长，利用难度很大。

在赤泥资源化利用方面，我国氧化铝行业相继开展了赤泥生产水泥、赤泥做免烧砖、烧结砖等新型墙体材料、赤泥做硅钙板保温材料、赤泥塑料填料、赤泥硅钙肥、赤泥用作路基材料以及赤泥中提取有价金属钪、钛、铁等方面的技术研究工作，取得了一些进展，但除赤泥配料生产水泥外，其它技术均未实现赤泥的大规模利用。