赤泥还原焙烧提铝铁成套设备:工业废弃物的资源化利用
赤泥还原焙烧提铝铁成套设备:工业废弃物的资源化利用
赤泥作为氧化铝生产过程中的固体废渣,不仅占用大量土地资源,还对环境造成严重污染。然而,赤泥中含有丰富的铁、铝等金属元素,通过合理的工艺和技术实现其资源化利用,已成为工业废弃物处理领域的研究热点。本文将详细介绍赤泥还原焙烧提铝铁成套设备的应用,探索高效、环保的赤泥综合利用途径。
原料预处理系统
原料预处理是赤泥资源化利用的第一步,主要包括赤泥的磁选、烘干和破碎。磁选可以去除赤泥中的磁性杂质,提高后续工艺的纯净度;烘干则能降低赤泥的水分含量,便于后续的破碎和焙烧;破碎则使赤泥颗粒细化,增加其与还原剂的接触面积,提高还原效率。
在实际操作中,高铁赤泥首先经过湿式强磁选,以获得高铁含量的赤泥精矿。该精矿经烘干和细碎后,形成粒度均匀、水分含量低、易于处理的赤泥原料。这一步骤确保了原料的质量和后续工艺的顺利进行。
还原焙烧系统
还原焙烧是赤泥提铝铁工艺的核心环节,其关键在于控制原料配比、还原焙烧时间、还原焙烧温度和气氛等条件。还原焙烧系统通常采用悬浮焙烧或流态化焙烧技术,以实现赤泥的高效还原。
在悬浮焙烧预还原-电炉熔炼工艺中,赤泥原料首先进入多级旋风预热干燥系统,预热后进入焙烧主炉进行加热氧化分解。随后,高温固体物料进入还原反应器,在空气和煤粉的作用下进行还原反应,形成预还原产品。该预还原产品中铁的金属化率可达30%-70%,为后续磁选分离提供了有利条件。
而在深度还原焙烧-磁选工艺中,赤泥中的赤铁矿首先被还原为磁铁矿,再进一步还原为金属铁。这一过程中,通过控制还原焙烧条件,可以实现铁的高效还原和铝、铁等元素的解离。
磁选分离系统
磁选分离系统是实现赤泥中铁元素回收利用的关键步骤。在还原焙烧后,赤泥中的铁元素以金属铁或磁铁矿的形式存在,利用磁选机的强磁场作用,将铁磁性物质(如金属铁)与非磁性物质(如氧化铝和其他杂质)进行分离。
铝酸钠溶液制备系统
烧结法制备铝酸钠将氢氧化铝和碳酸钠混合,并在高温下进行反应,得到碳酸铝钠,再通过热解反应得到铝酸钠的方法。这种方法一般要求在900℃左右的高温下进行。赤泥是氢氧化铝的一种,大多数的铝酸盐都可以通过赤泥的热解反应来制备。但是,在烧结法中,部分赤泥在高温下会被还原,生成一部分气体。
赤泥还原焙烧提铝铁后续产品处理系统
赤泥还原焙烧提铝铁后续产品的处理主要包括以下几个方面:
铁的提取和利用
直接还原铁:通过深度还原焙烧的方法,将赤泥中的赤铁矿还原为磁铁矿,再进一步还原为金属铁,经过研磨和磁选,可以得到TFe含量≥92%的直接还原铁产品。这种铁产品可以用于炼钢或其他工业用途。
电池级磷酸铁:从赤泥中提取的铁可以用于生产电池级磷酸铁,这是一种重要的动力电池正极材料,广泛应用于新能源领域。
铝的提取和利用
氢氧化铝:在赤泥还原焙烧过程中,氧化铝被转化为水溶性铝酸钠,通过浸出和进一步处理,可以得到氢氧化铝产品,这种铝产品可以用于制造铝制品或进一步加工。
其他元素的回收
钛白粉:在处理赤泥的过程中,可以通过浸出和煅烧偏钛酸的方法得到钛白粉,这是一种重要的工业原料,广泛应用于涂料和塑料行业。
其他金属元素:赤泥中还含有铝、钛、钪、镓等金属元素,通过适当的处理可以回收这些元素,进一步提高资源利用率。