氧化铝工业含铁赤泥制备DRI技术研究

利用氧化铝溶出废弃贫铁矿泥,配入自制添加剂,采用煤基直接还原焙烧一渣铁磁选分离一冷固成型的新工艺流程,通过X-ray,SEM-EDS手段,研究了国外铝土矿溶出废弃含铁矿泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,并着重讨论了添加剂种类、焙烧条件对金属铁晶粒长大特性的影响,生产出优质的海绵铁,其金属化率为92.9%,含铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%。为氧化铝工业废弃贫铁矿泥综合利用开辟了道路。     

拜耳法高铁赤泥直接还原制备海绵铁的研究

高铁赤泥煤基直接还原-磁选分离制备海绵铁,实现了铁的有效富集;还原过程中2FeO·SiO₂和FeO·Al₂O₃的生成阻碍了赤泥中铁氧化物还原,采用预焙烧处理可以促进赤泥还原,但添加剂存在时经预焙烧处理效果不显著;还原过程中添加剂Na₂CO₃产生碱性氧化物与酸性氧化物反应,CaF₂则可降低固相反应产生化合物熔点和粘度,改善还原条件;添加3%Na₂CO₃和3%CaF₂,还原焙烧温度为1 150 ℃,还原焙烧时间为3 h时,还原焙烧块的金属化率达到92.79%,可获得铁品位89.57%,铁回收率为91.15%的海绵铁。     

赤泥铁精粉直接还原实验研究

开展了赤泥铁精粉直接还原实验研究, 分析了直接还原温度、氧化钙配比(相对赤泥铁精粉质量分数)、配碳量(碳氧物质的量比)、直接还原时间等工艺参数对还原后赤泥铁精粉金属化率的影响。结果表明, 提高还原温度、适当提高氧化钙配比以及延长还原时间均有利于赤泥铁精粉中铁氧化物的还原; 适宜的还原条件为: 还原温度1 100 ℃、氧化钙配比10%、配碳量1.2、还原时间120 min, 在此条件下赤泥铁精粉直接还原后的金属化率为91.56%。该工艺参数可为赤泥铁精粉回转窑还原工业化试验提供参考。     

某拜耳法赤泥直接还原选铁试验

广西某氧化铝厂拜耳法赤泥铁品位为26.06%、Al2O3含量为17.53%、TiO2含量为5.32%,有害成分磷、硫含量较低;试样中的铁主要以赤（褐）铁矿的形式存在,分布率达96.85%,主要铁矿物为赤铁矿,其次为褐铁矿;钛矿物以钙钛矿为主,脉石矿物以水铝硅酸钙、钙霞石、氧硅钛钠石和方解石为主。为高效回收其中的铁,采用直接还原—磨矿—弱磁选工艺进行了选矿试验。结果表明,试样在煤粉用量为30%、还原温度为1 100℃、还原时间为120 min,熟料磨矿细度为-0.045mm86.75%、弱磁选磁场强度为103.50 kA/m条件下,获得了产率为23.17%、TFe品位为88.60%、回收率为78.77%的铁粉,较好地实现了其中铁的回收。     

拜耳法赤泥直接还原—磁选试验

针对拜耳法赤泥进行了直接还原—磁选试验,考查了直接还原温度、直接还原时间、还原剂用量、CCO用量、NCC用量对粉末铁品位和铁回收率的影响,经过正交试验得到各个因素的最佳水平,在直接还原温度为1 200℃,直接还原时间为2.5h,煤用量为30％,CCO用量为15％,NCC用量为3％的条件下得到了铁品位为91.34％、铁回收率为88.36％的粉末铁.     

分段还原-磁选法回收赤泥中铁的的试验研究

近年来,随着氧化铝工业发展,造成赤泥大量堆积,严重污染生态环境。实验以拜耳法赤泥为原料,通过氢气预还原,再配碳二次还原,最后磁选,探究还原过程中氢气流速、还原温度、配碳量、保温时间等因素对还原铁粉回收率和品位的影响。结果表明,在赤泥与碳酸钠质量比为100:5,氢气流速2600mL/min,温度1000℃,焙烧时间120min,碳粉与一次还原后的赤泥质量比为1:5的条件下,得到品位为93.19%,回收率为79.53%的还原铁粉,所得产品可直接用于粉末冶金领域及钛白粉行业。     

平果铝矿赤泥直接还原炼铁的研究

在试验条件下，将平果拜耳法赤泥直接还原焙烧后磁选，可以有效回收其中的铁。产品海绵铁含铁８４．１７％，铁的回收率为８６．９６％，金属化率为９１．４９％，可以代替废钢作为炼钢的原料。该工艺为从有色金属废渣中回收铁提供了借鉴依据。     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。     

赤泥团块利废还原提铁

为探究还原时间、还原温度、还原剂比例、PS塑料替代还原剂比例对赤泥团块还原提铁的影响,进行了直接还原提铁试验和矿相分析.结果表明,提高还原剂配入比例在一定程度上能够促进赤泥直接还原提铁效率,但过量的还原剂会对还原过程造成不利影响,恶化还原产物指标;利用PS塑料替代焦粉作为还原剂,在一定范围内对赤泥的还原提铁有促进作用,...     

赤泥中氧化钠和氧化铝的回收

介绍了国内外赤泥中氧化钠和氧化铝的回收方法和最新研究进展。氧化钠的回收方法主要有氧化钙法和碳酸钠法,氧化铝的回收方法主要有酸溶法、生物法和最新开发的碳酸钠分解法。同时对这些方法的工艺原理和特点进行了分析。并指出:随着铝土矿品位的逐年下降,能综合回收氧化钠和氧化铝的高压水化法(属于氧化钙法)是非常具有应用前景的方法。     

烧结温度对河津赤泥物相和物理性能的影响

为了给赤泥的陶瓷化应用提供基础依据,以山西河津某铝厂赤泥为对象,研究了烧结温度对赤泥物相和物理性能的影响。结果表明：试验用赤泥的主要矿物相为钙铝黄长石和石英,有少量钠长石、钙钛榴石和钙铁榴石。在高于1 000 ℃的温度下烧结时,随着烧结温度的提高,赤泥中石英、钠长石和钙钛榴石的含量逐渐减少,钙铝黄长石和钙铁榴石含量逐渐增加。试验赤泥陶瓷化的适宜烧结温度为1 150 ℃,此时烧结赤泥的体积密度为1.82 g/cm³,吸水率为19.9%,气孔率为36.0%,抗压强度为58.8 MPa。高温下赤泥中钙铝黄长石和钙铁榴石含量的增加及玻璃液相的生成是提高烧结赤泥抗压强度,促进赤泥陶瓷化的关键因素。     

赤泥的危害及其综合利用研究现状

赤泥是在提取氧化铝过程中产生的强碱性废渣。在分析了赤泥的大量堆存不仅占用土地,污染土壤、水、空气,腐蚀钢构,及造成有用成分浪费等危害的基础上,对赤泥的综合利用研究与实践情况进行了重点介绍,从现阶段看,赤泥的综合利用方向主要有生产新型建材与陶瓷,制造净化水和空气的吸附材料,制备新型功能材料及回收其中的有价金属,并对赤泥的综合利用前景进行了展望。     

还原焙烧赤泥-综合回收铁铝研究

通过单因素试验系统研究了还原焙烧赤泥过程中各因素对铁铝回收效果的影响。结果表明, 控制配碳质量比15%, 在焙烧温度800 ℃、钙硅比2.6、碱比1.5条件下焙烧60 min, 通过氢氧化钠调整液浸出铝和磁选回收铁, 铝溶出率达到83.8%, 铁回收率在95.0%以上, 铁精矿品位62.0%左右。磁选尾矿钪含量约为200 g/t, 满足工业利用要求。     

赤泥中钛硫酸浸出的工艺条件及动力学研究

对用硫酸浸出赤泥中的钛的工艺条件及其动力学进行了研究。结果表明,在赤泥平均粒度约为74μm、硫酸浓度为6 mol/L、浸出温度80~95℃、浸出时间为3 h、搅拌速度为100 r/min的条件下,钛的浸出率在80%以上。动力学分析表明,赤泥的硫酸浸出是一级反应,浸出反应控制步骤是固膜扩散控制。     

赤泥膏体和似膏体全尾砂胶结充填料研究

实验以赤泥、水淬高炉矿渣、脱硫石膏、全尾砂和少量水泥熟料制备出一种新型的膏体和似膏体全尾砂胶结充填材料,通过对体系质量浓度的考察,得出了质量浓度（水胶比）一坍落度、坍落度一强度关系曲线。膏体全尾砂胶结充填料的合适的质量浓度为79．4％～81．9％,所制备的试块60d强度达到4～6MPa;似膏体胶结充填料的合适的质量浓度...     

赤泥-矿渣少熟料体系制备全尾砂胶结充填料试验研究

试验研究了赤泥对矿渣少熟料全尾砂膏体胶结充填料性能的影响。结果表明赤泥能有效激发该体系的活性,解决了矿渣少熟料全尾砂膏体胶结充填料早期强度低的问题,赤泥的优化掺量为24%(占胶凝材料总量),1 d抗压强度约为3.6 MPa是不掺赤泥的抗压强度的6.5倍,3 d与7 d强度分别能达到5.3,7.2 MPa,满足矿山充填的要求。     

山东某赤泥磁化焙烧—磁选提铁初探

随着我国氧化铝产量的不断增大,排放的赤泥量也日益增加,普通堆存处置的方式所带来的污染生态环境、占用土地资源等问题越来越突出。为有效富集赤泥中的铁,以山东某赤泥为研究对象,在矿石性质分析的基础上,进行了磁化焙烧-弱磁选工艺流程试验。结果显示：赤泥铁品位为37.37%,赤泥中铁主要存在于赤、褐铁矿中,赤、褐铁矿中铁占总铁的98.23%;赤泥在CO浓度30%、焙烧温度620 ℃、焙烧时间为20 min的条件下磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.038 mm含量70%,在磁场强度为85.6 kA/m条件下进行弱磁选,可获得铁品位47.01%、作业回收率73.01%的最终铁精矿。对获得的铁精矿进行铁物相分析、XRD分析和磁性分析可知,赤泥中的赤、褐铁矿在磁化焙烧过程中大部分被还原成磁铁矿,铁矿物磁性增强,进而可以通过弱磁选实现铁矿物与脉石矿物的分离。但是针对铁精矿中铁品位的继续提升与铝的脱除需要进一步的研究。     

微波加热直接还原铬铁矿实验研究

为探索碳素铬铁的生产新工艺,对微波加热直接还原铬铁矿的工艺进行了探索。选取还原温度、还原时间、还原剂加入量为变量,采用单因素试验,寻找最佳工艺条件。结果表明,在还原温度1450℃,还原时间120min,还原剂加入量20%的条件下,可得到铬含量46.38%还原产品。由实验可知,微波碳热法直接还原铬铁矿生产碳素铬铁的工艺具有可行性,这为碳素铬铁的生产指出了一条绿色清洁的新途径。