有色金属冶炼渣的资源化课件幻灯片.pptVIP

7有色金属冶炼渣的资源化 ?有色金属冶金渣 火法冶炼中形成的熔渣 湿法冶炼中排出的残渣 冶炼过程中排出的烟尘 湿法收尘所得污泥 ?我国有色金属冶炼渣数量最多的是赤泥，其次是铜渣， 另外还有铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、锡、钨、钼、钒等废渣。 7.1赤泥的资源化 赤泥 铝土矿 炼铝 氧化铝 每生产1 t氧化铝，约排出1～2t赤泥。 一、赤泥的组成 表7-1 赤泥的化学组成，％ 名称 Al2O3 SiO2 CaO Fe2O3 Na2O TiO2 K2O 赤泥（碱石灰烧结法） 赤泥（联合法） 赤泥（拜尔法） 5～7 5.4～7.5 13～25 19～22 20～20.5 5～10 44～48 44～47 15～31 8～12 6.1～7.5 21～37 2～2.5 2.8～3 0.6～3.7 2～2.5 6～7.7 ? ? 0.5～0.73 ? 矿物组成 ：主要包括硅酸二钙，约占50～60%，还有Fe2O3、石英、霞石、钠硅石、含水铝酸三钙、方解石、钙钛矿和部分附着碱等。如山东铝厂所排赤泥的各主要矿物组分的含量是β-硅酸二钙（β-2CaO·SiO2）50～60%、钙铝榴石（3CaO·A12O3·xSiO2·yH2O）5～10%、氧化铁（Fe2O3·xH2O）4～7%、方解石（CaCO3）2～10%、钠硅渣（Na2O·A12O3·1.7xSiO2·2H2O）5～10%、钙钛矿（CaO·TiO2）2～5%。 二、赤泥的性质 赤泥浆呈红色，具有触变性。其固液比一般为1：3～4，所含液相称为附液，具有较高的碱性，pH值为10～12，颗粒直径为0.08～0.25mm，其中-200目占94%，最高98%。因此，赤泥属于强碱性高分散的废渣。 粉状赤泥比重为2.3～2.7，容重为0.73～1.0g/cm3，熔点为1200～1250℃，比表面积0.5 m2 /g左右。 滤液，返回铝生产系统 赤泥 干燥 还原熔炼 水泥生产原料 盐浸 生铁 过滤 滤渣 焦碳 Na2CO3 三、赤泥中有价金属的综合回收 图7-1 赤泥还原炼铁-炉渣浸出工艺 赤泥 干燥 酸浸 生铁 焦碳、石灰石 硫酸 烧结造块 还原熔炼 石灰石 炉渣 过滤 滤渣 滤液 萃取 萃取剂 有机相 反萃 碳酸钠 无机相 无机相 有机相 水解 Ti（OH）4 灼烧 TiO2 蒸发干燥 富锆稀有金属 图7-2 综合回收赤泥中有价元素工艺流程 水解 煅烧 TiO2 滤渣 赤泥、石灰石、碳酸钠与煤 磨细 还原焙烧 粉碎 水浸 过滤 滤液 强磁选 磁性部分 非磁性部分 硫酸浸出 还原熔炼 生铁 钛氧硫酸盐溶液 Fe 2O3、Al2O3混合物 HCl气体 富Ti浸渣 赤泥 过滤 富Al、Fe浸液 盐酸浸出 水解 煅烧 TiO2 蒸发焙烧 硫酸浸出 钛氧硫酸盐溶液 图7-4 赤泥直接浸出工艺流程 图7-3 赤泥的焙烧还原-磁选-浸出工艺流程 富Ti浸渣 赤泥 过滤 富Al、Fe浸液 盐酸浸出 生产TiO2 沉淀硅酸 氢氟酸HF 硅酸 生成冰晶石 氯化钠NaCl 蒸发结晶 冰晶石 图7-5 赤泥直接浸出生产冰晶石工艺流程 Na3AlF6 赤泥 干燥 混合 NaKCO3、Na2B4O7 焙烧 盐酸浸出 过滤 浸渣 浸液 离子交换吸附 低浓度盐酸解吸 含Fe、Al、Ca、Si、Ti、Na溶液 高浓度盐酸解吸 含Sc、Y溶液 萃取 含Sc有机相 反萃 含Sc无机相 Sc2O3产品 含Y无机相 含Y产品 化学法分离提取各种金属 图7-6 赤泥中稀有、稀土元素的提取工艺流程 四、赤泥生产水泥 赤泥浆、砂岩、铁粉、石灰 原料磨 料浆库 烧成窑 水泥磨 普通硅酸盐水泥 煤磨 煤 石膏 烘干机 矿渣 水泥库 图7-7 利用烧结法赤泥生产普通硅酸盐水泥工艺流程 赤泥浆经过滤、脱水后，以赤泥（20～40%）、砂岩、石灰石、铁粉四组分配成生料，共同磨制成生料浆，调整到符合技术指标后，用流入法在蒸发机中除去大部分水分后，再进入（或直接喷入）回转窑在温度1400～1450℃烧成水泥熟料。熟料与高炉水渣、石膏共同在水泥磨中混合碾磨到一定细度即得到水泥产品。 用水泥熟料、赤泥、石膏按50：42：8的配比生产的赤泥硅酸盐水泥，与矿渣硅酸盐水泥一样成为水泥工业的一种重要产品，广泛地用于工农业建筑工程中。 五、生产高效混凝剂聚硅酸铁铝 赤泥浆 通氧 筛选 硫酸浸出 过滤 聚硅酸铁铝混凝剂 聚硅酸 滤液 混合 图7-10 赤泥制备出聚硅酸铁铝混凝剂工艺流程 赤泥筛选，得到粒度0.1mm的赤泥细粒，与35%硫酸搅拌浸出。浸出过程升温至90℃并通入氧气，并在90℃恒温2h，冷却、过滤，得到Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3混合液。将硅酸钠稀释到