CN102897816A

CN102897816A - 一种赤泥深度资源化回收利用方法

Info

Publication number: CN102897816A
Application number: CN2012103724716A
Authority: CN
Inventors: 邹建明
Original assignee: GUIZHOU LVSHUI QINGSHAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUIZHOU LVSHUI QINGSHAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明公开了一种赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：将赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级重金属矿以及浆料；将浆料进行磁选和浮选，富集其中的矿料；剩余浆料通过沉降，分离出碱液和固体渣料，碱液通过反渗透水***处理分离得到水和浓碱液，在浓碱液中加入草酸反应后进行沉降，得到混合稀土草酸盐，以及碳酸钠、钾的溶液；将固体渣料经过洗涤用于制备建材。本发明安全清洁，与现有的赤泥处理方法相比，具有低廉的成本、可靠的技术、优良的环保性能等优点，对赤泥的回收利用，回收率可达98%以上，真正做到了大规模变废为宝，化害为利，既开发出了高附加值的赤泥综合产品并实现了产业化，又避免了回收利用过程中造成的二次污染。

Description

一种赤泥深度资源化回收利用方法

技术领域

本发明涉及一种赤泥深度资源化回收利用方法，属于赤泥回收技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体粉状污染性废渣，一般平均每生产一吨氧化铝，附带产生1.0—2.0吨赤泥。中国每年排放的赤泥高达数百万吨。由于冶炼方法和铝土矿成分各异，赤泥的组分也很复杂，分离及其不易，在我国黔中地区的赤泥还具有放射性，因此，目前国内外的赤泥大都以“销纳海底”或“陆地堆存”为主，不但需要一定的基建费用，而且占用大量的土地，污染环境，并使赤泥中含有的稀土矿、铝土矿、钛铁矿、铁矿、锆石矿等大量有价金属矿以及丰富的碱液得不到合理利用，造成资源的二次浪费，更造成大面积的碱污染，危害人体健康，而且越堆越高的赤泥大坝随时都会有垮塌的危险，时刻威胁着周围人民群众的生命安全，严重地阻碍了铝工业的可持续发展。

随着自然资源的逐渐枯竭，二次资源的回收利用已成为当今环保的一大主题，赤泥的处理和综合利用这个世界性的大难题的彻底解决已迫在眉睫，世界各国均投入了大量资金、人力研究赤泥的综合利用，但不是技术不成熟、产品质量不稳定，就是现有成熟技术的产品赤泥配加量很低。因此，目前赤泥的实际利用率很低，利用量与产生量相比还远远不够，很难彻底消除堆积如山的赤泥所造成的环境污染和安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种赤泥深度资源化回收利用方法。能够有效的将赤泥中的有价矿物质分离出来，并能将赤泥中的碱回收，使得最后剩余的固体渣料能够制备成建材再次使用。

本发明的技术方案。赤泥深度资源化回收利用方法，包括下述步骤，

a、将赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级重金属矿以及浆料；

b、将浆料进行磁选，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石，再进行浮选，选出其中的锆石；

c、剩余浆料通过沉降，分离出碱液和固体渣料，碱液通过反渗透水***处理分离得到水和浓碱液，在浓碱液中加入草酸反应后进行沉降，得到混合稀土草酸盐，分离出离子型重稀土，以及碳酸钠、钾的溶液；

d、将固体渣料经过洗涤，去除其中的含碱量后用于制备建材。

所述步骤a中，水力分级为将赤泥浆料通过水力分级***，先将5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级重金属矿。

所述步骤b中，所述磁选为浆料通过磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选***，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石，选出的矿料再通过磁场强度不大于6500高斯的磁选***，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，使独居石与含铁磁性矿料分离，使独居石进一步富集。

所述步骤b中，所述浮选为，按重量计，在1000份浆料中加入由0.5-1.5份塔尔油，1-2份水玻璃，0.8-1.8份氧化石蜡皂和0.5-1.8份油酸钠组成的浮选剂，混合均匀后在pH＞12的介质中进行浮选，将锆石分离出来。

所述步骤b中，所述浮选剂还包括5-10份氢氧化钠。

所述步骤b中，所述浮选的pH值为13—13.5。

所述步骤d中，固体渣料的洗涤水，送至反渗透水***进行处理，回收其中的碱，处理后的水循环使用。

所述步骤d中，固体渣料经过洗涤后，含碱量低于0.5%。

本发明的赤泥回收方法，将赤泥通过水利分级***、磁选***、浮选***、反渗透水处理***和制备新型建材***综合处理后，将赤泥中所含稀土矿、锆石矿、钛铁矿、铁矿等有价金属矿以及碱液分离、提纯出来，使原来的污染物转化成达到工业应用级别的可用资源，并将赤泥所携带的放射性消除殆尽，转化成常态化赤泥，使其固体渣料符合建材放射性国家标准。申请人研究发现，赤泥中小于5微米的微粒，主要是重稀土矿等重金属矿，因此将5微米级的微粒收集，可以达到收集微粒级重金属矿，富集重稀土矿的目的。本发明通过对赤泥的矿物物相分析，根据不同矿物的物性差异，通过将赤泥浆强磁选（大于6500-6800高斯），将其中的铁矿、钛铁矿和独居石等磁选矿料先分离出来，再经过弱磁（不大于6500高斯）选将铁矿、钛铁矿选出，即可将独居石和铁矿、钛铁矿分离出来，使得独居石（轻稀土集合体）进一步富集。该二次磁选方法，工艺简单，设备要求不复杂，降低了在赤泥中选矿的成本。本发明的浮选方法以及浮选剂的配比，特点是可在高碱度环境下进行浮选，经申请人试验，浮选介质的pH值大于12以上可以有效将锆石选出，将pH值提高到13—13.5，浮选效果最好，因此，本发明的浮选剂正适应赤泥的高碱度浆料，在浆料pH值不够时，还需要加入氢氧化钠提高浆料pH值，以达到最好的浮选效果。经申请人试验，赤泥中的锆石浮选回收率可以达到80%以上。赤泥浆料进行沉降后，分离其中的碱液，经过反渗透水***处理，浓缩得到的浓碱液，加入草酸反应沉降，能够将离子型重稀土元素分离。最后回收的混合稀土氧化物，纯度高，TREO在90%以上。本发明安全清洁，与现有的赤泥处理方法相比，具有低廉的成本、可靠的技术、优良的环保性能等优点，对赤泥的回收利用，回收率可达98%以上，真正做到了大规模变废为宝，化害为利，既开发出了高附加值的赤泥综合产品并实现了产业化，又避免了回收利用过程中造成的二次污染。在吃干榨尽赤泥的价值同时，不仅彻底消除了赤泥大坝带来的环境污染和安全隐患，还缓解了资源、环境带来的压力，实现了经济效益、社会效益和环境效益的统一。

附图说明

附图1为本发明的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例1。赤泥深度资源化回收利用方法，包括下述步骤，

a、先将赤泥制浆，然后赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级重金属矿以及浆料。对于赤泥浆料，主要是将赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级重金属矿。该部分重金属矿主要是重稀土矿，因此能够将赤泥中的重稀土矿富集回收。

b、将浆料进行磁选，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石等，再进行浮选，选出其中的锆石。磁选和浮选具体如下：

磁选为浆料通过磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选***，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石等，如磁场强度为6600-12000的磁选***，均能够将赤泥中的磁性矿料选出。选出的矿料再通过磁场强度不大于6500高斯的磁选***，如5500-6500高斯的磁选***，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，此时独居石无法被磁选出，使得独居石与含铁磁性矿料分离，因此独居石能够进一步富集。能够将赤泥中的独居石富集回收，并能够降低赤泥的放射性。

浮选方法为，按重量计，在1000份浆料中加入由0.5-1.5份塔尔油，1-2份水玻璃，0.8-1.8份氧化石蜡皂和0.5-1.8份油酸钠组成的浮选剂，混合均匀后在pH＞12的介质中进行浮选，将锆石分离出来。经申请人试验，直接加入塔尔油，也能够选出锆石，但效果不够理想。本发明浮选剂的配比，能够在高碱度介质中进行浮选，而且浮选介质的pH值达到13—13.5，浮选效果最佳，因此，如果浮选的赤泥浆料pH不够时，还需要加入5-10份氢氧化钠，以提高浮选介质的pH值，达到最好的浮选效果。经申请人试验，赤泥中的锆石浮选回收率可以达到80%以上。

c、剩余浆料通过沉降，分离出碱液和固体渣料，碱液通过反渗透水***处理分离得到水和浓碱液，在浓碱液中加入草酸反应后进行沉降，得到混合稀土草酸盐，分离出离子型重稀土，以及碳酸钠、碳酸钾的溶液。混合稀土草酸盐是指赤泥中可能含有的多种稀土元素，均可与草酸反应，生成稀土草酸盐。混合稀土草酸盐进行灼烧，得到混合稀土氧化物，即可将赤泥中的离子型重稀土富集回收。

经申请人试验，草酸还可以替代为可溶于水的碳酸盐，包括碳酸铵、碳酸氢镁或碳酸氢钙等，沉降后得到混合稀土碳酸盐。

d、将固体渣料经过洗涤，去除其中的含碱量后可用于制备建材，固体渣料的含碱量应低于0.5%。

本发明的实施例2。赤泥深度资源化回收利用方法，包括下述步骤，

a、先将赤泥制浆，然后赤泥浆通过水力分级，将赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级重金属矿。

b、将浆料进行磁选，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石等，独居石采用现有技术进行分离，再进行浮选，选出其中的锆石。

浮选方法为，在赤泥浆料中直接加入塔尔油，然后浮选。

d、将固体渣料经过洗涤，去除其中的含碱量后可用于制备建材，固体渣料的含碱量应低于0.5%。洗涤水送至反渗透水***进行处理。

本发明的实施例3。赤泥深度资源化回收利用方法，包括下述步骤，

a、先将赤泥制浆，然后赤泥浆通过水力分级，分离得到微粒级重金属矿以及浆料。对于赤泥浆料，主要是将赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级重金属矿。

磁选为浆料通过磁场强度为10000高斯的强磁选***，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石等。选出的矿料再通过磁场强度6000高斯的磁选***，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，此时独居石无法被磁选出，使得独居石与含铁磁性矿料分离，因此独居石能够进一步富集。

浮选方法为，按重量计，在1000份浆料中加入由1份塔尔油，1.5份水玻璃，1.3份氧化石蜡皂和1.1份油酸钠组成的浮选剂，再加入5-10份氢氧化钠，使得pH值达到13，再进行浮选，将锆石分离出来。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：包括下述步骤，

2.根据权利要求1所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤a中，水力分级为将赤泥浆料通过水力分级***，先将5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒级重金属矿。

3.根据权利要求1所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤b中，所述磁选为浆料通过磁场强度大于6500-6800高斯的强磁选***，选出其中的磁性矿料，包括钛铁矿、铁矿和独居石，选出的矿料再通过磁场强度不大于6500高斯的磁选***，选出含铁磁性矿料，包括铁矿、钛铁矿，使独居石与含铁磁性矿料分离，使独居石进一步富集。

4.根据权利要求1所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤b中，所述浮选为，按重量计，在1000份浆料中加入由0.5-1.5份塔尔油，1-2份水玻璃，0.8-1.8份氧化石蜡皂和0.5-1.8份油酸钠组成的浮选剂，混合均匀后在pH＞12的介质中进行浮选，将锆石分离出来。

5.根据权利要求4所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤b中，所述浮选剂还包括5-10份氢氧化钠。

6.根据权利要求4所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤b中，所述浮选的pH值为13—13.5。

7.根据权利要求1所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤d中，固体渣料的洗涤水，送至反渗透水***进行处理，回收其中的碱，处理后的水循环使用。

8.根据权利要求1所述的赤泥深度资源化回收利用方法，其特征在于：所述步骤d中，固体渣料经过洗涤后，含碱量低于0.5%。