氧化铝赤泥的处理及应用.doc

赤泥的处理及应用研究 卢大磊 （ 材料与冶金学院 贵州大学，贵阳 550025） 摘要：氧化铝厂赤泥综合利用目前存在的主要问题是赤泥碱量高，利用率低。本文综述了国内氧化铝厂处理赤泥的研究进展，简要介绍赤泥中微量有价元素的存在状态和提取方法。最后，提出了赤泥在新领域中的应用。 赤泥；碱量；综合利用；处理及应用 Disposition and Applied Research on Red Mud of Aluminum Oxide Production (College of Materials and Metallurgy,Guizhou University, Guiyang 550025,China) Abstract：Both high alkali amount and low utilization rate on it,currently,are primary problems how to make use of red mud comprehensively in aluminum oxide plant.Study progress on disposition of red mud inland was summarized,measures that were used for reduction of alkali amount and comprehensive utilization of red mud were mentioned. Existential states and extractive methods of infinitesimal valuable elements were introduced briefly.Finally,some new fields that red mud can be put into use are presented. Keywords: red mud;alkali amount;comprehensiveutilization;disposition and application 1前言 近几年，我国已成为全球第二大氧化铝生产国，与此同时，在氧化铝冶炼工业生产中排出的固体粉状废弃物赤泥大量堆积，对环境造成严重污染。多年来世界各国专家对赤泥的综合利用进行了大量的科学研究，始终收益甚微。目前全世界每年排放赤泥6000万吨，我国仅五大氧化铝厂，年排出的赤泥量就达600万吨，累计赤泥堆存量高达5000万吨，而其利用率仅为15％[1]。 据悉，目前我国对赤泥的综合利用，主要包括两个方面：一是提取赤泥中的有用组分，回收有价金属；二是将赤泥作为大宗材料的原料，整体加以综合利用。目前对赤泥中金属回收主要集中在镓、钪这两种元素，在整体综合利用方面，建材业首当其冲。据统计，目前全国建材业每年消纳和利用的各类固体废弃物数量在4亿吨左右，约占全国工业部门固体废弃物利用总量的80％以上。同时，目前仍有17亿吨煤矸石、20亿吨赤泥和大量磷石膏等有待建材业利用，吸纳各类废弃物最多的建材业成为循环经济中不可或缺的一个环节。 赤泥是生产氧化铝的副产物，每生产一吨氧化铝就会产生3～5吨赤泥。赤泥为碱性物质，雨水冲洗赤泥的污水、对水质及土壤均有不同程度的污染；此外，大量赤泥堆积排放既污染环境又占用大量土地。据不完全统计，随着我国对氧化铝矿的不断开采，高品位铝矿逐年锐减，低品位矿已成为未来开采的对象，相应的冶炼成本也就增大，赤泥量也呈现增长趋势。赤泥中含有多种有价成分，大量赤泥的堆积排放也是一种浪费。因此，赤泥的综合利用是一项十分有意义的研究工作。 高压溶出的后的浆液是一个复杂的体系。液相为氯酸钠溶液，是强碱性的电解质，其中主要含有铝酸钠、氢氧化钠、碳酸钠，此外还含有少量的硅酸钠、硫酸钠、草酸钠等。固相为赤泥，其主要成份为铝硅酸盐、铁的化合物、钛酸盐等。赤泥的矿物组成和粒度组成主要取决于铝土矿的组成、结构和溶出条件。 高压溶出后的浆液经稀释后的液固比一般为10～35[]。工业生产中拜耳法赤泥通常是采用沉降分离和沉降洗涤的。赤泥的沉降性能，对沉降槽的产能以及洗涤效率都有很大的影响。 赤泥沉降速度是衡量赤泥浆液沉降性能好坏的标准。由于赤泥粒子之间以及赤泥与溶液之间发生许多物理化学作用，因而赤泥浆液的沉降速度很难根据理论公式推导，而只能通过实验测得的沉降曲线求出来。在氧化铝生产中，通常是将一定数量的赤泥浆液装入量筒，搅拌均匀后澄清一定时间（10min）[]，将出现的清夜层高度作为比较沉降性能的依据。 赤泥浆液沉降性能的好坏，主要取决于赤泥浆液的物理化学性质。试验结果与生产实践表明，拜耳法赤泥浆液的沉降性能与压缩性能都比较差。其主要原因是： （1）赤泥粒子非常