拜耳法赤泥粒径分级预处理的

Abstract Red mud is the solid waste generated in alumina extracting process from bauxite． The different chemical compositions and mineral phases in Bayer red mud with different size range were investigated． A size separation pretreatment process followed by recovery of value elements from red mud with different size range was proposed． The results show that iron，silicon and calcium are the three dominating compositions in the large particles ( ≥0. 075 mm) from raw red mud． Iron ore can be directly enriched from the bulk particles by magnetic separation or gravitational separation． The content of small particles ( ＜ 0. 075 mm) in raw red mud is 74. 31% by weight． The massive ratio of Al2 O3 to SiO2 ( A / S) in small particle is improved to 1. 08 from 0. 81 of raw red mud． Primary experiments show that it is possible to recover Fe and Al from fine red mud by reducing roastdissolutionmagnetic separation technique． And it is believed that the pretreatment process is positive to environment protection． Key words Bayer red mud; particlesize separation; materials characterization; waste management 赤泥是从铝 土矿 中 提 取 氧化 铝 后 排 出 的废 渣。 目前， 世界上大量 的 赤 泥 采 用 海 洋 排放或 陆 地 堆 存 ［1 ］ 来进行处置 ， 我国 的 赤 泥 主要采 用 筑 坝 堆 存。 赤 泥的堆放不仅占用 大 量 土 地， 耗 费 巨 额 堆 场 建 设费 用和维护 费 用， 而 且 可 能 造 成 地下水 和 土 壤 污染。 ， 近年来 国内外曾发生过多起赤泥堆场渗漏事件， 造 成了周边环境 的 严 重 污染。 一 般 情况 下， 拜耳 法 赤 Al 等 金 属 含 量 较 高， 泥中 Fe、 是一种潜在的二次 。 资源 Al 元素的回收进 行 国内外对拜耳法赤泥中 Fe、 了广泛的 研究。 赤 泥中 铁 的 回收 多 采 用 还 原 焙 烧 ［27 ］ 。赤泥中铝的回收多 采 用 碱 石 灰 烧结 法［8-12］。 法 赤泥中铁 和 铝 回收 的 一 般 原 理 可 用 以 下 方 程式 表 示: Fe2 O3 + 3C →2Fe + 3CO↑ 3Fe2 O3 + C →2Fe3 O4 + CO↑
第5 卷 第4 期 2 0 1 1 年 4 月
环境工程学报
Chinese Journal of Environmental Engineering
Vol ． 5 ， No ． 4 Apr． 2 0 1 1
拜耳 法 Biblioteka Baidu 泥 粒 径 分 级 预 处理的 研究
刘万超 张校申 江文琛 朱新锋 杨家宽
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( 华中科技大学环境科学与工程学院， 武汉 430074 ) 摘 要 赤泥是从铝土矿中提取氧化铝的过程中产生 的工 业 废 渣。 分析 了拜耳 法 赤 泥的 粒 径 分 布， 以 及 主要 化学 组 。 ， ， 成和矿物组成在不同粒径赤泥中的变化规律 在此基础上 提出先将赤泥粒径分级预处理 然 后 根据 粗 细 粒 径赤 泥的 差 异 分别进行回收利用的思路。研究结果表明， 赤泥中粒径大 于 0. 075 mm 的 粗 颗粒 以 铁、 硅、 钙 为主， 实 践 证 明可 以通 过 磁 选 或重选工艺直接从中回收铁矿; 赤泥中 粒 径 小 于 0. 075 mm 的 细 颗粒 占 赤 泥 总 质 量 的 74. 31% ， 其 铝 硅 比 ( A / S) 由 原 来 的 0. 81 提高到 1. 08 ， 初步实验证明可以利用还原焙烧溶出磁选工艺联合回收铁铝元素。分析 认 为， 该 预 处理过程 具 有 较好 的环境效益。 关键词 拜耳法赤泥 X758 粒径分级 材料表征 A 固废处理 9108 ( 2011 ) 04092104 文章编号 1673-
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( 1) ( 2)
Na2 CO3 + Al2 O3 →Na2 O·Al2 O3 + CO2 ↑ ( 3 ) 2CaO + SiO2 →2CaO·SiO2 ( 4) 、 ， 在上述铁 铝单独回收的工艺中 都要经过高温 烧结的过程。采用 还 原 焙 烧溶 出磁 选 工艺 进 行 铁 铝联合回收， 即将 氧化 铁 的 还 原 和 氧化 铝 的 烧结 在 同一个高温过程中完成， 有望减少工艺流程， 大大降 低铁铝回收的综合能耗及成本。近年来国内开展了
中图分类号
文献标识码
Study on particlesize separation pretreatment of Bayer red mud
Liu Wanchao Zhang Xiaoshen Jiang Wenchen Zhu Xinfeng Yang Jiakuan
( School of Environmental Science and Engineering，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074 ， China)