拜耳法赤泥替代烧结法氧化铝生产中高铁矿石实践

拜耳法溶出赤泥中的铁矿物(铝针铁矿和赤铁矿)含量达到60%以上,可替代高铁矿石作为辅料调配烧结法熟料,提高氧化铝净溶出率。本文先从理论出发,并进行了实验室实验,分析采用赤泥配矿后烧结用矿品位的变化、熟料化学成分、熟料溶出指标以及熟料溶出沉降性能,并与高铁矿石配矿模式下的指标进行对比。实验结果表明,使用低温拜耳法赤泥调配烧结法熟料,熟料的氧化铝含量及铝硅比A/S有所下降,但氧化铝及氧化钠的标准溶出率基本相当,熟料溶出后粗液的吸光度有所降低,熟料溶出产生的赤泥的沉降压缩性能相当。因此,使用低温拜耳法赤泥调配烧结法熟料在工艺上可行。采用赤泥配矿后,生产实际现场通过调整熟料碱比和钙比、修正[F/A]控制范围、调整生料浆固定碳含量等措施,达到了烧结法氧化铝生产运行指标的优化提高,既降低了烧结法系统的用矿成本,又实现了赤泥的再利用,对国内低品位铝土矿烧结法氧化铝生产在提高氧化铝净溶出率方面具有一定的借鉴意义。

烧结法和拜耳法赤泥的基本特性对比及利用价值研究

针对不同品种赤泥提出合理有效的综合利用手段,对郑州长城铝业有限公司的烧结法赤泥和拜耳法赤泥进行了组成、结构及活性分析等方面的研究,分析显示烧结法赤泥中钙和硅含量较高,而拜耳法赤泥中铝和碱含量高。从赤泥中稀土元素的赋存状态来看,其主要以铝土原矿物的形式存在。差热分析显示两者在加热过程均有铁不同价态的相互转化过程。从活性系数对比来看,两者的活性系数均大于90%,而拜耳法赤泥几乎达到100%。由此得出结论:烧结法赤泥需要调整其中组分,增加其活性,而拜耳法赤泥则需要降低其中的碱含量。若能结合其中稀土元素的分离,则赤泥可以变废为宝。

烧结法赤泥的物质组成与颗粒特征研究

运用X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、X射线粉晶衍射仪(XRD)、透射电子显微镜和激光粒度分析仪等手段,对贵州烧结法赤泥主量元素和微量元素的化学组成、物质组成、微观形态和粒度分布等基本特征进行系统研究,并将烧结法赤泥的组成与拜耳法赤泥进行对比。结果表明,烧结法赤泥的主要化学成分是CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O和MgO,与拜耳法赤泥相比具有高钙低铝的特征。透射电子显微镜分析烧结法赤泥中部分矿物的颗粒形态与特征,XRD分析其主要物相有硅酸二钙、铝酸三钙、方解石、钙钛矿等,还有少量分散的含铁矿物、黏土类铝硅酸矿物。根据微观形态的不同,将烧结法赤泥的组成矿物划分为三类:薄片状或者大块状聚集体;片状、柱状、颗粒状等规则形态;毛发状、细丝状聚集体。通过激光粒度分析仪测量烧结法赤泥的粒径分布情况,表明粒径细小是赤泥的重要特征,同时也是影响赤泥在选矿等领域综合利用的重要因素之一。通过对赤泥物相组成与粒度特征的综合分析,为烧结法赤泥综合利用提供了必要的基础资料和科学依据。

烧结法处理赤泥回收氧化铝的研究

针对某铝厂高钙高铝拜耳法赤泥,进行了添加石灰和纯碱烧结法处理回收氧化铝的工艺条件的研究,考察了钙比,碱比,烧结温度,烧结时间对氧化铝溶出率的影响。实验结果表明,烧结法处理赤泥提取铝的最佳条件为:钙比为2.40,碱比为1.96,烧结温度为1030℃,烧结时间为40min,在最佳条件下氧化铝溶出率可达83.12%。

烧结法赤泥基本特性的研究

主要运用多种分析检测方法和手段,对山东铝业公司的烧结法赤泥的基本特性进行了深入系统的研究,以期揭示赤泥特性与用途之间的相关关系,为烧结法赤泥综合利用提供必要的基础数据和科学依据。

烧结法赤泥资源特性分析

针对中国长城铝业郑州分公司产出的烧结法赤泥,通过研究其含水率、密度、pH、颗粒级配、比表面积、化学成分、矿物组成、微观形貌和放射性等,分析了赤泥的资源特性及其综合利用的主要限制因素。结果表明:赤泥含水率较大,呈强碱性;赤泥是由许多不规则小颗粒团聚而成的大颗粒,细度模数为1.5,略小于细砂;赤泥的物质组成和活性指数表明其适用于建材行业,尤其是作为水泥原料和混合材。但限制赤泥综合利用的关键因素有2个,即碱含量较大和放射性核素超标,因此降低赤泥碱含量、屏蔽其放射性核素是解决赤泥综合利用途径的关键问题。

用壳聚糖絮凝剂分离赤泥的比较研究

以虾蟹壳废料为原料制得的天然高分子絮凝剂壳聚糖 ,资源丰富 ,价格低廉。本文研究了壳聚糖对氧化铝烧结法赤泥的絮凝分离 ,比较研究了合成絮凝剂A -2 0 0 0和PAS-1与壳聚糖絮凝剂的絮凝能力 .实验结果表明 :壳聚糖对烧结法赤泥有一定的絮凝能力 ,在实验范围内壳聚糖的最佳添加量为 2 5× 1 0 - 4g (壳聚糖 ) g(干赤泥 ) ,前两分钟内的平均絮凝沉降速度达到 6 85cm·min- 1 .壳聚糖溶液放置 3

烧结法赤泥中有价金属分离试验研究

采用铵盐焙烧、水浸、酸浸工艺对烧结法赤泥进行处理,分离出有价金属铁、钙、钠、硅、钛,得到相应的化合物氧化铁、石膏、氯化钠、水玻璃和二氧化钛。研究了焙烧、水浸和酸浸工艺对烧结法赤泥成分的影响,探讨了从烧结法赤泥中分离铁、钙、钠、硅、钛的工艺,分析了制备产品的化学成分和物相组成。

烧结法赤泥物理化学特性的研究

利用多元素快速分析、X-衍射(XRD)、激光粒度分析及热分析(DSC-TGA)等方法,对焦作中州铝厂烧结法赤泥的化学成分、矿物组成、粒度及熔融温度等性能进行了系统的研究,以期揭示其本身特性与用途之间的相关关系,为烧结法赤泥综合利用提供必要的基础数据和科学依据。结果表明:该烧结法赤泥中CaO、SiO2和碱含量较高,熔融温度低于1200℃,其主要矿物组成为方解石、硅酸铝钾、α-硅酸二钙及铝酸三钙,因此,可以作为烧结砖、免烧砖的主要原料及道路基层材料;其颗粒比较细,具有比较发达的比表面积,可以用作吸附剂应用于环境保护中。

硅矿掺入量对赤泥烧结砖性能的影响

赤泥烧结砖因赤泥使用量大、制砖成本低而成为研究的热点。研究了硅矿掺入量对混联法赤泥为主要原料的烧结砖的抗压强度、吸水率、石灰爆裂、泛霜等性能和物相组成的影响。结果表明：硅矿掺入量在18％-30％时，抗压强度在MU15级以上，吸水率在20％以下，无石灰爆裂，轻微程度泛霜，烧结砖主要有石英、钙铝黄长石、硅灰石等晶相，另有较多玻璃相生成。

拜耳法赤泥与烧结法赤泥混合堆坝的技术研究

介绍了一种将拜耳法赤泥与烧结法赤泥混合堆坝的新型筑坝方案 ,并将此筑坝方案与一般的“干法”和“湿法”筑坝方案进行比较 ,评价各种不同方案的特点。这种堆坝方案具有初期坝投资小 ,堆筑高度高 ,堆场运行管理不复杂等特点 。

赤泥沉降槽控制系统的设计

介绍了赤泥分离沉降槽的检测控制原理以及以控制絮凝剂添加和底流排放为核心的控制系统。详细论述了整个控制系统数学模型的理论基础。

两段烧结工艺中的Ⅰ段赤泥烧结

研究了铝土矿两段烧结工艺的Ⅱ段烧结及溶出的最佳操作条件，确定Ⅰ段赤泥在钙比为２３５，烧结温度为１１２０～１２００℃时，氧化钠溶出率达９２％左右，氧化铝溶出率达８１％左右；当溶出液氧化铝质量浓度为４０～８０ｇ／Ｌ时，Ⅱ段熟料溶出的二次反应很弱，溶出条件宽松．因此，两段烧结新工艺处理铝硅比为６的矿石，氧化钠总溶出率达９８６％，氧化铝总溶出率达９６８％，碱的化学损失是每吨氧化铝损失碳酸钠１８ｋｇ．

中州铝厂烧结法赤泥“霜”物质研究

为了分析赤泥"泛霜"现象的成因,采用X-衍射、扫描电子显微镜、原子吸收等方法研究了中州铝厂各时期烧结法赤泥"霜"物质的化学组成、矿物组成、微观形态等,结果表明,可按溶解性将白色"泛霜"物质分为可溶钠钾盐类与不可溶钙镁盐类,为解决赤泥建材产品"泛霜"问题奠定了理论基础。

赤泥的工程特性与混堆技术探讨

烧结法赤泥与拜尔法赤泥的工程特性相差较大,烧结法赤泥胶结后强度较高,拜耳法赤泥较难胶结。本文通过分析烧结法赤泥和拜尔法赤泥的工程特性及其堆存现状,提出赤泥混堆技术方案,并通过工程实例验证了其可行性。

混合干式筑坝技术在赤泥尾矿库中的应用研究

本文针对低温拜耳法赤泥颗粒细、水澄清慢、无法单独筑坝的难题,结合烧结法与拜耳法赤泥的特点,经过大量的室内试验研究,得出可采用两种赤泥按照一定比例混合,再经压滤脱水,最后分层碾压,实现利用两种赤泥的干式筑坝。解决了尾矿回水难以利用及坝体稳定性差、尾矿库利用率低等问题,保证了企业正常生产。

串联法生产氧化铝的试验研究

结合实验探讨串联法生产氧化铝的配料、烧结、溶出、沉降等各工序的工艺技术指标,并针对出现的问题提出了解决途径。

混合赤泥自凝堆存技术研究与应用

通过对中国铝业山东分公司赤泥物化性质的研究,发现拜耳法赤泥和烧结法赤泥混合后能生成新的固结物相物质,试验采用混合赤泥自凝堆存技术与工艺,并在工业上进行大规模应用,经济和社会效益显著。

稳定串联法熟料烧成热工制度的工艺措施

我国中低品位（A/S=4~7）铝土矿,当采用串联法生产氧化铝时,单位投资、单位成本均低于混联法,氧化铝回收率、碱耗和能耗指标全面优于混联法,串联法生产流程比混联法简单。低A/S赤泥炉料烧结技术是串联法生产氧化铝的关键技术,由于串联法与混联法熟料烧成生料浆成分不同,窑的热工制度不同,有必要采取相应的工艺措施,如稳定生料浆成分、选择合适的熟料配方、增加热端返灰流程、煤磨循环风放空流程、提高设备装备水平及自动化控制水平等,稳定窑的热工制度,保证串联法熟料烧成的稳定运行。

赤泥基建筑保温材料制备研究

赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废弃物,大部分以堆存为主,其处置利用是铝工业所面临的重要课题之一。以拜耳法赤泥为主要原料,协同粉煤灰、陶瓷抛光废渣等物料利用烧结法制备建筑保温材料,试验考察了赤泥掺量、烧结温度、发泡剂用量等对保温材料性能的影响,结果表明,在赤泥添加量40%、烧结温度为1070℃、发泡剂用量3%的较优工艺条件下,制备的产品性能达到行业相关标准要求。该技术不仅可以规模化消纳赤泥,还充分利用了陶瓷抛光废渣等工业固废,为多固废协同利用提供了新的途径。