CN108751140A - 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 - Google Patents
处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108751140A CN108751140A CN201810711394.XA CN201810711394A CN108751140A CN 108751140 A CN108751140 A CN 108751140A CN 201810711394 A CN201810711394 A CN 201810711394A CN 108751140 A CN108751140 A CN 108751140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- red mud
- flyash
- grade bauxite
- iron red
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical group [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 11
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 11
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical group C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 12
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 6
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001399 aluminium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- -1 calcirm-fluoride Chemical compound 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- GJYLKIZKRHDRER-UHFFFAOYSA-N calcium;sulfuric acid Chemical group [Ca].OS(O)(=O)=O GJYLKIZKRHDRER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 102000057593 human F8 Human genes 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 229940047431 recombinate Drugs 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
- C01B17/76—Preparation by contact processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/0693—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process from waste-like raw materials, e.g. fly ash or Bayer calcination dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
- C01F7/141—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by neutralisation with an acidic agent
- C01F7/142—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by neutralisation with an acidic agent with carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
- C01F7/441—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，包括如下步骤：1）将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.3‑0.5:0.1‑0.4：0.2‑0.6，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的12‑22%；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；2）将步骤1）制得的熟料研磨后溶出，并进行固液分离即可。本发明开拓了磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的新应用，具有处理工艺简单，成本低，附加值高，且有价物质回收率高，回收的铝成分纯度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，属于冶金化工领域。
背景技术
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙(CaSO4)，其含量一般可达到70～90％左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。
高铁赤泥是赤泥种类中的一种，其因为铁含量非常高而得名，其铁含量可以达到30％左右，如广西和云南地区的赤泥，均是铁含量非常高的高铁赤泥。同时，赤泥中普遍存在大量的硅和铝。
粉煤灰，是煤燃烧后的烟气中捕捉下来的固体物，主要集中在燃煤发电的地区，其中含有大量的铝、铁、硅等有价成分。我国每年产生的粉煤灰约为一亿多吨，绝大部分通过堆存方式处理，严重污染了当地环境。而针对粉煤灰的处理，现目前主要集中在用于水泥等建材的原料。
低品位铝土矿是指铝土矿选矿后剩余的尾矿，其中铝硅含量比很低，通常达到4以下即可称之为低品位铝土矿。由于其硅含量过高，因此，很少将其用作氧化铝生产。但是，随着高品位铝土矿的含量越来越少，低品位铝土矿越来越多，如何将低品位铝土矿进行有效利用是现目前的一大课题。由于其铝硅比很低的原因，现目前主要是将其作为建筑墙砖或者免烧砖的原料来使用，虽然得到了应用，但是附加值很低。
尽管磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿中含有大量的有价物质，如硫、铁、铝、硅等；但是，我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。而每生产1吨氧化铝，大约产生高铁赤泥1.0-2.0吨。我国高铁赤泥的年产生量为数千万吨，累计堆存量高达数亿吨。而每年产生的粉煤灰约为一亿多吨，因难处理而堆积的低品位铝土矿也是巨量。
由于磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的量巨大，同时，现目前针对磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的应用较少，主要用于生产建筑水泥和直接铺路等，而通过磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿提取回收有价物质的工艺复杂，成本高。导致了现目前磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的消耗量少，磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的应用附加值低的缺陷。而将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿进行综合利用，提取回收有价物质的研究未见报道。
发明目的
本发明的目的在于，提供一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法。本发明开拓了磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的新应用，具有处理工艺简单，成本低，附加值高，且有价物质回收率高，回收的铝成分纯度高的特点。
本发明的技术方案
一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，包括如下步骤：
1)将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.3-0.5:0.1-0.4：0.2-0.6，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的12-22％；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；
2)将步骤1)制得的熟料研磨后溶出，并进行固液分离即可。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤1)中，所述的高铁赤泥为拜耳法高铁赤泥，其中Fe2O3的含量高于20％；所述低品位铝土矿中Al/Si＜4；所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤1)中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤1)中，所述生料是在温度1050-1150℃下焙烧时间2-4小时。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤2)中，所述研磨为水磨，溶出时用水溶出。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤2)中，所述溶出时的液固体积比为6-8:1。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤2)中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化铁，将硫化铁焙烧后的烟气用于制酸，残渣为氧化铁。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，所述硫化铁是置于40-50％的富氧环境下，在800-900℃下焙烧1-3小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后用浓硫酸吸收制得硫酸。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，向步骤2)中分离得到的液体中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，得氢氧化铝，将所得的氢氧化铝焙烧，得氧化铝。
前述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，所述焙烧是在温度800-900℃下焙烧时间1-3小时。
本发明通过将磷石膏和高铁赤泥反应、重组，使之成为有用物质。原理的总反应式为：
CaSO4(磷石膏)+Na2O·SiO2·Al2O3(高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿)→Na2O·Al2O3+CaO·SiO2↓+[硫]
从该反应式可知，用磷石膏中的CaO与高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿中的SiO2生成原硅酸钙(2CaO·SiO2↓)后，得到可溶性极好的铝酸钠(Na2O·Al2O3)。反应式中的[硫]，是指通过生料加改性剂工艺，生成的金属硫化物，其主要成分为FeS；浸出熟料中的铝酸钠后，将得到的沉淀物浮选即可得到FeS。
有益效果
1、本发明通过以磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿作为主要原料，通过加以添加剂和改性剂焙烧后研磨溶出，即可得到主要含铝酸钠的溶液，用于回收铝，而沉淀残渣经浮选后即可用于生产硫酸和回收铁，从而将主要有价物质硫、硅和铝进行了有效的回收提取，开辟了磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿综合利用的新方向。
2、本发明只需要将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿混合后加入改性剂和添加剂焙烧，然后溶出进行固液分离即可，固体部分和液体部分通过常规的提取工艺即可将有价物质成分进行分离提取，工艺简单，且主要反应物料都是废渣，大大降低了综合应用的成本，并且提高了磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的附加值。
3、本发明通过焙烧使物质重组，形成主要的硅酸盐、金属硫化物和铝酸钠成分，而铝酸钠可以直接溶于水中，其他成分在固体残渣中，经过浮选后即可将主要的硫化铁分离，焙烧后制酸提铁即可，因为成分分明，易分离，大大提高了各成分的回收率，同时，由于易溶于水的成分主要为铝酸钠，其他成分很少，几乎没有，大大提高了回收的铝的纯度。
经试验证明，本发明工艺处理后，回收得到的氧化铝的纯度可以达到99％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1：
本实施例高铁赤泥的主要成分分析表
| 组成 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | 灼减 |
| 含量 | 24.8％ | 18.8％ | 13.1％ | 11.2％ | 4.1％ | 5.2％ | 0.6％ | 11.0％ |
本实施例粉煤灰的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | C | P | S |
| 含量 | 23.1％ | 16.1％ | 16.4％ | 21.9％ | 1.9％ | 0.8％ | 0.7％ | 0.1％ | 0.4％ | 3.1％ |
本实施例低品位铝土矿的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | 其他 |
| 含量 | 55.2％ | 26.3％ | 5.7％ | 12.8％ |
一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤如下：
1)将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、碳酸钠和无烟煤混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.3:0.1：0.2，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的12％；将生料送入工业回转窑内在温度1050℃下焙烧时间4小时，制得熟料；
2)将步骤1)制得的熟料水磨，溶出时用水溶出，溶出时的液固体积比为6:1，并进行固液分离即可。
实施例2：
本实施例高铁赤泥的主要成分分析表
| 组成 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | 灼减 |
| 含量 | 26.2％ | 18.1％ | 13.7％ | 11.8％ | 4.4％ | 5.0％ | 0.6％ | 11.5％ |
本实施例粉煤灰的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | C | P | S |
| 含量 | 22.4％ | 17.8％ | 12.7％ | 25.8％ | 1.2％ | 0.5％ | 0.7％ | 0.1％ | 0.4％ | 3.0％ |
本实施例低品位铝土矿的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | 其他 |
| 含量 | 57.8％ | 18.1％ | 7.7％ | 16.4％ |
一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤如下：
1)将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、硫酸钠和碳混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.4:0.3：0.4，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的18％；将生料送入工业隧道窑内在温度1100℃下焙烧时间3小时，制得熟料；
2)将步骤1)制得的熟料水磨，溶出时用水溶出，溶出时的液固体积比为7:1，并进行固液分离即可。
实施例3：
本实施例高铁赤泥的主要成分分析表
| 组成 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | 灼减 |
| 含量 | 23.6％ | 18.1％ | 13.5％ | 14.2％ | 4.6％ | 6.0％ | 0.6％ | 11.1％ |
本实施例粉煤灰的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | SiO2 | TiO2 | Na2O | MgO | C | P | S |
| 含量 | 23.6％ | 17.2％ | 13.1％ | 23.5％ | 1.8％ | 0.7％ | 0.7％ | 0.1％ | 0.4％ | 3.3％ |
本实施例低品位铝土矿的主要成分分析表
| 组成 | Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | 其他 |
| 含量 | 54.2％ | 28.6％ | 6.4％ | 10.8％ |
一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，步骤如下：
1)将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、烧碱和煤矸石混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.5:0.4：0.6，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的22％；将生料送入工业立窑内在温度1150℃下焙烧时间2小时，制得熟料；
2)将步骤1)制得的熟料水磨，溶出时用水溶出，溶出时的液固体积比为8:1，并进行固液分离即可。
实施例4：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，将实施例1/2/3固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化铁，将硫化铁置于40％的富氧环境下，在800℃下焙烧3小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后用浓硫酸吸收制得硫酸，残渣为氧化铁。
本实施例中，氧化铁的回收率为97.7％。
实施例5：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，将实施例1/2/3固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化铁，将硫化铁置于45％的富氧环境下，在850℃下焙烧2小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后用浓硫酸吸收制得硫酸，残渣为氧化铁。
本实施例中，氧化铁的回收率为98.1％。
实施例6：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，将实施例1/2/3固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化铁，将硫化铁置于50％的富氧环境下，在900℃下焙烧1小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后用浓硫酸吸收制得硫酸，残渣为氧化铁。
本实施例中，氧化铁的回收率为97.5％。
实施例7：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，向实施例1/2/3固液分离得到的液体中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，得氢氧化铝，将所得的氢氧化铝在温度800℃下焙烧时间3小时，得氧化铝。
本实施例中氧化铝的回收率为94.4％，纯度为99.7％。
实施例8：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，向实施例1/2/3固液分离得到的液体中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，得氢氧化铝，将所得的氢氧化铝在温度850℃下焙烧时间2小时，得氧化铝。
本实施例中氧化铝的回收率为94.1％，纯度为99.6％。
实施例9：一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，向实施例1/2/3固液分离得到的液体中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，得氢氧化铝，将所得的氢氧化铝在温度900℃下焙烧时间1小时，得氧化铝。
本实施例中氧化铝的回收率为94.5％，纯度为99.9％。
Claims (10)
1.一种处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰、低品位铝土矿、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，控制生料中磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的重量比为1:0.3-0.5:0.1-0.4：0.2-0.6，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的12-22%；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；
2）将步骤1）制得的熟料研磨后溶出，并进行固液分离即可。
2.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤1）中，所述的高铁赤泥为拜耳法高铁赤泥，其中Fe2O3的含量高于20%；所述低品位铝土矿中Al/Si＜4；所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。
3.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤1）中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
4.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤1）中，所述生料是在温度1050-1150℃下焙烧时间2-4小时。
5.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤2）中，所述研磨为水磨，溶出时用水溶出。
6.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤2）中，所述溶出时的液固体积比为6-8:1。
7.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：步骤2）中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化铁，将硫化铁焙烧后的烟气用于制酸，残渣为氧化铁。
8.根据权利要求7所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：所述硫化铁是置于40-50%的富氧环境下，在800-900℃下焙烧1-3小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后用浓硫酸吸收制得硫酸。
9.根据权利要求1所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：向步骤2）中分离得到的液体中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，得氢氧化铝，将所得的氢氧化铝焙烧，得氧化铝。
10.根据权利要求9所述的处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法，其特征在于：所述焙烧是在温度800-900℃下焙烧时间1-3小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810711394.XA CN108751140A (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810711394.XA CN108751140A (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108751140A true CN108751140A (zh) | 2018-11-06 |
Family
ID=63975460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810711394.XA Pending CN108751140A (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108751140A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483408A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-04 | 贵州大学 | 一种磷石膏、赤泥与低品位铝土矿的综合利用工艺 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286935A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-17 | Minolta Camera Co Ltd | 紫外線透過ガラス |
| CN101041449A (zh) * | 2007-02-26 | 2007-09-26 | 长安大学 | 从粉煤灰中提取氧化铝及利用废渣生产水泥的方法 |
| CN101302021A (zh) * | 2008-06-30 | 2008-11-12 | 贵州大学 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法 |
| CN101337685A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 昆明理工大学 | 一种用磷石膏分解渣吸收二氧化碳生产碳酸钙的方法 |
| CN101434403A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-20 | 重庆市博赛矿业（集团）有限公司 | 一种新型干法碱石灰烧结氧化铝的加工方法 |
| CN103833056A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-04 | 贵州大学 | 一种利用高硫铝土矿生产氧化铝的方法 |
-
2018
- 2018-07-03 CN CN201810711394.XA patent/CN108751140A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286935A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-17 | Minolta Camera Co Ltd | 紫外線透過ガラス |
| CN101041449A (zh) * | 2007-02-26 | 2007-09-26 | 长安大学 | 从粉煤灰中提取氧化铝及利用废渣生产水泥的方法 |
| CN101302021A (zh) * | 2008-06-30 | 2008-11-12 | 贵州大学 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法 |
| CN101337685A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 昆明理工大学 | 一种用磷石膏分解渣吸收二氧化碳生产碳酸钙的方法 |
| CN101434403A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-20 | 重庆市博赛矿业（集团）有限公司 | 一种新型干法碱石灰烧结氧化铝的加工方法 |
| CN103833056A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-04 | 贵州大学 | 一种利用高硫铝土矿生产氧化铝的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483408A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-04 | 贵州大学 | 一种磷石膏、赤泥与低品位铝土矿的综合利用工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Review on treatment and utilization of bauxite residues in China | |
| US8540951B2 (en) | Process for extracting metals from aluminoferrous titanoferrous ores and residues | |
| Trushko et al. | Topicality and possibilities for complete processing of red mud of aluminous production | |
| CN112725629A (zh) | 一种从钢渣中提炼有色金属及还原铁的制备方法 | |
| CN108862517B (zh) | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺 | |
| CN108715937B (zh) | 一种高铁赤泥与磷石膏的综合利用工艺 | |
| CN108706615A (zh) | 一种磷石膏、高硫铝土矿与粉煤灰的综合利用方法 | |
| CN108485517A (zh) | 一种赤泥和磷石膏制酸联产耐热粉末涂料的工艺 | |
| CN108751139A (zh) | 一种磷石膏、赤泥与高硫铝土矿的综合利用工艺 | |
| CN108483408A (zh) | 一种磷石膏、赤泥与低品位铝土矿的综合利用工艺 | |
| CN108751140A (zh) | 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 | |
| CN108706616A (zh) | 一种综合处理磷石膏、高铁赤泥与粉煤灰的工艺 | |
| CN108658110A (zh) | 一种综合处理赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的工艺 | |
| CN108706552A (zh) | 一种综合处理赤泥、粉煤灰和高硫铝土矿的工艺 | |
| CN108623293A (zh) | 一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺 | |
| CN108793815A (zh) | 一种磷石膏和赤泥制酸联产混凝土速凝剂的工艺 | |
| CN108751142A (zh) | 一种综合处理磷石膏、高铁赤泥与高硫铝土矿的工艺 | |
| CN108658109A (zh) | 一种利用磷石膏和粉煤灰制备粉煤灰水泥回收铝的工艺 | |
| CN108751146A (zh) | 一种低品位铝土矿与磷石膏的综合利用工艺 | |
| CN108706556A (zh) | 磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和高硫铝土矿的综合处理工艺 | |
| CN108754499B (zh) | 一种制酸联产金属抛光液的工艺 | |
| CN108675272A (zh) | 一种综合处理高铁赤泥、磷石膏和低品位铝土矿的方法 | |
| CN108751238A (zh) | 一种磷石膏、粉煤灰和低品位铝土矿的综合利用方法 | |
| CN108751137A (zh) | 一种粉煤灰与磷石膏的综合利用工艺 | |
| CN108751138A (zh) | 一种赤泥与磷石膏的综合利用工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181106 |