CN101417261B - 一种拜尔法赤泥的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种拜尔法赤泥的处理方法，其包括如下步骤：a将赤泥浆采用选矿的方式进行分选，分成粗砂、细砂、泥砂浆三部分；b将步骤a中的粗砂进行磨矿，沉降分离，得到粗砂I和尾矿浆I；c将步骤b中的粗砂I与步骤a中的细砂混合后，进行磁选分离选矿，得到铁粉与石英粉；d将步骤c中得到的铁粉经过磁选机的精制分选，得到铁精粉F与铁精粉P；e将步骤a中的泥砂浆经过脉冲磁选得到尾矿浆与铁精粉PI。本发明的方法可以减少赤泥排放量35％-40％，铁元素有效利用率可达到70％以上，单体石英提取率达到80％，优化了联合法生产氧化铝的流程，减少了赤泥外排量，保护了环境，降低了氧化铝生产成本，提升了氧化铝生产能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产中赤泥的处理方法，特别是涉及一种拜尔法赤泥的处理方法。
背景技术
赤泥，是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名。随着铝土业的不断发展，我国的赤泥排放量每年为1500万吨以上，且随着新投产和老设备增产改造，赤泥总量有上升的趋势。世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海，赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱液将向地下渗透，造成地下水污染。此外，堆场的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，赤泥的综合治理己成为人们所关注的焦点之一。赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.5～2.5吨的赤泥，每吨赤泥还附带有3～4m3的含碱废液。
赤泥依氧化铝生产方法的不同，可分为烧结法、拜耳法和联合法赤泥三种，由于铝土矿的含量丰度不同，国内外氧化铝生产所采取的方法也不同。拜耳法产量约占世界总产量的90％以上。拜耳法生产采用的是，强碱NaOH溶出高铝、高铁铝土矿，产生的赤泥中氧化铝、氧化铁、碱含量高；处理的是一水软铝石型和三水铝石型铝土矿。烧结法和联合法处理的是难溶的高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭石型铝土矿，产生的赤泥CaO含量高，碱和铁含量较低。拜耳法赤泥的主要成分为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。
在赤泥中金属铁的回收方面前苏联、日本、美国、德国等均做了大量的研究，虽然国外研究的时间都相对较早，多为60-80年代，但现在仍未有大量的实际应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种拜尔法赤泥的处理方法，经该方法处理后可以减少赤泥排放量35％-40％，优化了联合法生产氧化铝的流程，减少了赤泥外排量，保护了环境，降低了氧化铝生产成本，提升了氧化铝生产能力。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种拜尔法赤泥的处理方法，其包括如下步骤：
a将赤泥浆采用选矿的方式进行分选，分成粗砂、细砂、泥砂浆三部分；
b将步骤a中的粗砂进行磨矿，沉降分离处理，得到粗砂I和尾矿浆I；
c将步骤b中的粗砂I与步骤a中的细砂混合后，进行高强度磁选分离选矿，得到铁粉与石英粉；
d将步骤c中得到的铁粉经过弱磁选机的精制分选，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P，其中，富矿铁精粉F的全铁含量大于65％重量；
e将步骤a中的泥砂浆经过脉冲高梯度高强度磁选得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤a中采用的选矿方式为摇床分选方式，摇床的床面的横向坡度小于6度，大于1度，赤泥浆的浓度小于30％重量(即赤泥浆的固含量，赤泥占赤泥浆液的重量百分含量)。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤a中采用的选矿方式为筛分分选，筛分中一级筛网为30～80目，优选为50目，二级筛网为120～220目，优选为160～200目。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤b中将粗砂破碎磨矿的粒度为80～220目，优选为160～220目。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤b中粗砂磨矿后，在沉降分离过程中，矿浆的浓度为1～40％重量(即矿浆的固含量，矿砂占矿浆液的重量百分含量)，优选为5～20％重量，在完全沉降分离后，溢流为尾矿浆I，底流经压滤分离得到粗砂I。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤b中在沉降分离过程中可以加入活化助剂，加入量小于矿浆重量的0.1％，所用活化助剂为异羟肟类高分子絮凝剂或阴离子型聚丙烯酰胺，优选为阴离子型聚丙烯酰胺。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤c中粗砂I与细砂混合在一起进行磁选分离时，磁场强度为8000-16000GS，优选为10000-14000GS。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤d中将步骤c中得到的铁粉进行弱磁选机的精制分选时，磁场强度为500-8000GS，优选为2000-5000GS，得到富矿铁精粉F和普通铁精粉P。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤e中磁选的磁场强度为10000-16000GS，脉冲次数为20-300次/min，冲程为5-25mm。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，泥砂浆部分经过脉冲高梯度高强度磁选时，选择的磁场强度为10000-16000GS，优选为11000-14000GS，脉冲次数为20-300次/min，优选90-160次/min，冲程：5-25mm，优选为10-20mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI。
上述拜尔法赤泥的处理方法，其中，所述步骤b中的尾矿浆I和所述步骤e中的尾矿浆直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
本发明的拜尔法赤泥的处理方法，具有如下有益效果：
1、处理后可以减少赤泥排放量35％-40％。这样通过对拜尔法赤泥的综合处理优化了联合法生产氧化铝的流程，减少了赤泥外排量，保护了环境，降低了氧化铝生产成本，提升了氧化铝生产能力。
2、本发明的拜尔法赤泥的处理方法，将赤泥分成四部分，尾矿部分作为去氧化铝厂进行烧结法配料，尽量做到铁含量的最低化。P系列铁精粉全铁含量低于65，可以作为炼铁、翻砂厂普通铁矿使用，F系列铁精粉可以作为大型炼铁厂富矿进行配矿炼铁，而石英粉部分可以直接出售。为企业创造利润。
3、本发明的技术参数比较容易控制，铁元素有效利用率可达到70％以上，单体石英提取率达到80％。
4、本发明的方法采用分段控制，不同的物料有不同的重力特性与磁选特性，可以利用工艺的可调整性，控制尾矿和精矿的精选，并且可以实现流程的连续化生产，最大限度的利用赤泥。
5、本发明实现了降低返回烧结法配料中赤泥的铁含量，也完成了赤泥中分选铁精矿的制备。
6、本发明生产成本低，由于主要产物为铁精粉和石英、其市场容量大，利用方便，奠定了此技术的推广应用性。
7、本发明处理赤泥量大大加大，不但减轻了磁选机的无效工作，提高了磁选机的工作效率，而且提高了磁选机的工作量，降低了磁选成本，年处理赤泥量可达100多万吨。
8、有望使我国烧结法氧化铝产能增加20％以上，并大幅度降低能耗和生产成本，并可以使烧结系统大幅度地实现节能和降耗，这有利于最大限度地发挥烧结法和拜耳法两大系统的生产能力，优化生产流程。
9、本发明由于分两路进行，产生尾矿、石英、精矿等四部分物料，在生产设计上不会带来流程堵塞情况，利于人工现场操作，同时采用节水流程、减低了磁选的用水压力，同时也降低了磁选成本。
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明。
实施例1
(1)将浓度25％的赤泥浆，采用摇床分选拜尔法赤泥浆，床面的横向坡度5度，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分；
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为180目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为15％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，加入活化助剂阴离子型聚丙烯酰胺，加入量为矿浆重量的0.05％，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在12000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在4000GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为12500GS，脉冲次数为150次/min，冲程为18mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
实施例2
(1)将浓度22％的赤泥浆，采用摇床分选拜尔法赤泥浆，床面的横向坡度2度，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分；
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为80目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为40％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在14000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在2000GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为10000GS，脉冲次数为90次/min，冲程为10mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
实施例3
(1)将浓度20％的赤泥浆，采用筛分的方式进行分选，一级高频筛的筛网为30目，二级高频筛的筛网为160目，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分。
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为220目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为1％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，加入活化助剂异羟肟类高分子絮凝剂，加入量为矿浆重量的0.08％，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在8000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在5000GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为14000GS，脉冲次数为300次/min，冲程为20mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
实施例4
(1)将浓度21％的赤泥浆，采用筛分的方式进行分选，一级高频筛的筛网为50目，二级高频筛的筛网为120目，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分。
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为160目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为20％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，加入活化助剂阴离子型聚丙烯酰胺，加入量为矿浆重量的0.05％，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在16000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在8000GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为16000GS，脉冲次数为160次/min，冲程为25mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
实施例5
(1)将浓度25％的赤泥浆，采用筛分的方式进行分选，一级高频筛的筛网为60目，二级高频筛的筛网为200目，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分。
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为200目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为25％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在10000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在500GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为11000GS，脉冲次数为20次/min，冲程为5mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
实施例6
(1)将浓度27％的赤泥浆，采用筛分的方式进行分选，一级高频筛的筛网为80目，二级高频筛的筛网为220目，得到粗砂、细砂、泥砂浆三部分。
(2)粗砂部分破碎磨矿，控制粒度为180目，粗砂磨矿后进行沉降分离，控制矿砂的溶液浓度为5％重量(即矿砂占矿浆的重量百分含量)，加入活化助剂阴离子型聚丙烯酰胺，加入量为矿浆重量的0.06％，通过完全沉降分离后，溢流为尾矿I，底流经压滤分离得到粗砂I；
(3)将粗砂I与细砂混合在一起，进行高强度磁选分离，磁场强度控制在12000GS，得到铁粉与石英粉；
(4)将(3)中得到的铁粉经弱磁选机的精制分选，磁场强度控制在3000GS，得到富矿铁精粉F与普通铁精粉P；
(5)将(1)中的泥砂浆部分进行脉冲高梯度高强度磁选，磁场强度为12000GS，脉冲次数为120次/min，冲程为10mm，得到低铁含量的高A/S的尾矿浆与铁精粉PI；
(6)将尾矿和尾矿I直接送到烧结法生产氧化铝，组成联合法生产氧化铝流程。
Claims (23)
1.一种拜尔法赤泥的处理方法，其包括如下步骤：
a将赤泥浆采用选矿的方式进行分选，分成粗砂、细砂、泥砂浆三部分；
b将步骤a中的粗砂进行磨矿，沉降分离，得到粗砂I和尾矿浆I；
c将步骤b中的粗砂I与步骤a中的细砂混合后，进行磁选分离选矿，得到铁粉与石英粉；
d将步骤c中得到的铁粉经过磁选机的精制分选，得到铁精粉F与铁精粉P；
e将步骤a中的泥砂浆经过脉冲磁选得到尾矿浆与铁精粉PI。
2.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤a中采用的选矿方式为摇床分选方式。
3.如权利要求2所述的处理方法，其中，所述摇床的床面的横向坡度小于6度，大于1度。
4.如权利要求2或3所述的处理方法，其中，所述步骤a中的赤泥浆的浓度小于30％重量。
5.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤a中采用的选矿方式为筛分分选。
6.如权利要求5所述的处理方法，其中，所述筛分中一级筛网为30～80目。
7.如权利要求6所述的处理方法，其中，所述一级筛网为50目。
8.如权利要求5所述的处理方法，其中，所述筛分中二级筛网为120～220目。
9.如权利要求8所述的处理方法，其中，所述筛分中二级筛网为160～200目。
10.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤b中将粗砂破碎磨矿的粒度为80～220目。
11.如权利要求10所述的处理方法，其中，所述步骤b中将粗砂破碎磨矿的粒度为160～220目。
12.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤b中在沉降分离过程中，矿浆的浓度为1～40％重量。
13.如权利要求12所述的处理方法，其中，所述步骤b中在沉降分离过程中，矿浆的浓度为5～20％重量。
14.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤b中在沉降分离后，溢流为尾矿浆I，底流经压滤分离得到粗砂I。
15.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤b中在沉降分离过程中加入活化助剂，加入量小于矿浆重量的0.1％。
16.如权利要求15所述的处理方法，其中，所述活化助剂为异羟肟类高分子絮凝剂或阴离子型聚丙烯酰胺。
17.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤c中磁选分离的磁场强度为8000-16000GS。
18.如权利要求17所述的处理方法，其中，所述步骤c中磁选分离的磁场强度为10000-14000GS。
19.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤d中磁选机采用的磁场强度为500-8000GS。
20.如权利要求19所述的处理方法，其中，所述步骤d中磁选机采用的磁场强度为2000-5000GS。
21.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤e中磁选的磁场强度为10000-16000GS，脉冲次数为20-300次/min，冲程为5-25mm。
22.如权利要求21所述的处理方法，其中，所述步骤e中磁选的磁场强度为11000-14000GS，脉冲次数为90-160次/min，冲程为10-20mm。
23.如权利要求1所述的处理方法，其中，所述步骤b中的尾矿浆I和所述步骤e中的尾矿浆直接送到烧结法生产氧化铝。
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