本发明涉及赤泥处理
技术领域：
，特别涉及一种赤泥高效利用的方法。
背景技术：
：氧化铝工业产生的废渣既赤泥。它是含有fe2o3、sio2、al2o3、cao、na2o等成分的泥沙，其数量随着采用的铝矿石品位与生产方法不同而有所差异。每生产一吨氧化铝约产生0.5～2吨赤泥。随着矿石品位的下降，赤泥量将越来越大，且赤泥为碱性物质，易碱化土壤、污染地下水。因此赤泥的综合利用已成为生态文明建设中急需解决的难题。长期以来，我国的山东、河南、贵州、广西等地，多采用平地高台、河谷拦坝、凹地填充等方式，被动消纳逐年增加的赤泥，给生态埋下巨大的隐患。目前赤泥的综合利用的主要方法有：作建筑材料(生产赤泥水泥等)、回收有价金属、回收稀土金属、硅肥添加剂、路基材料等。因受回收成本、生产工艺、产品的价值等影响，工业化的大规模应用仍受到很大制约，如某氧化铝生产大省，截至2017年底，赤泥堆存量约2.5亿吨，综合利用率小于1％。目前将赤泥做炼钢辅料的工作上取得一些进展，如中国发明专利“一种高铁赤泥用作炼钢造渣剂的回收再利用方法”(201410176170.5)资料中是将“高铁赤泥通过堆场风干或加热烘干，磨成粉状，与石灰以1：0.6～0.8的质量比例混合制备配渣作为炼钢过程中的造渣剂；所述配渣通过烧结制成块状或球团后，作为造渣剂在炼钢前期投入炼钢熔池”，这种方法的难点：主要基于先将原料加热烘干(自然风干在堆场存在条件下不可能实现)，然后磨碎、混合再经烧结成块状或球团。这种工艺方案会因成本高钢厂很难接受以及因项目所在地“环评”中，因“烧结”所产生的氮氧化物气体、气体颗粒超标等，所产生新的环保污染问题很难落地。再如“一种以铝工业赤泥为基体的转炉脱磷剂及其制备方法”(申请号201410036893.5)的资料中：制备方法中是将赤泥、铁精粉、轻烧白云石、粘结剂按一定比例混合干燥后磨成0.1～0.5mm的细小颗粒，再经300～500℃焙烧2～4小时，冷却后再破碎成10～30mm的颗粒，做为炼钢的脱磷剂。这与前述的存在问题相似，很难有“应用性”。在转炉炼钢的任务中，需进行提温降碳、去除铁液中有害元素磷、硫(同时也将硅、锰元素去除至极低的水平)，这需快速形成高氧性、高碱度、高渣量、低温的熔渣，通常在转炉开始冶炼时，需加入高熔点的石灰、轻烧白云石、铁皮等造渣材料，这些材料在复杂的热力学、动力学条件下，需要一定的时间形成“三高一低”的熔渣，如何快速成渣，使冶炼过程顺行，是炼钢工作者极力做好的重要任务之一。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种赤泥高效利用的方法，旨在使其适用多种类型的炉料，以提高其兼容性。为实现上述目的，本发明提出的赤泥高效利用的方法，包括以下步骤：1)赤泥经堆存使赤泥中的水份自然蒸发，待赤泥中的水份含量为12～22％后，使用破碎机将赤泥进行破碎为0～3mm粒径的赤泥颗粒；2)将步骤1)得到的赤泥颗粒与生石灰粉进行混合；赤泥颗粒为90-95份，生石灰粉为5～10份；生石灰粉的有效氧化钙≥88％；赤泥颗粒及生石灰粉经动态自动配料机控制配比混合后进入料仓自然蒸发堆存8～24小时，使混合物中的水份在料仓自然蒸发，将混合物中的水份降至8％以下，得到脱水混合物；此步骤是利用生石灰粉与赤泥中的水进行反应，生产氢氧化钙并放出热量，从而降低原料水份。化学反应式为：h2o cao→ca(ho)2；3)将步骤2)中得到的脱水混合物放入高压成球机压制成球，得到助熔剂；助熔剂的粒径为20-40mm；4)在转炉炼钢开吹时加入步骤3)得到的助熔剂，助熔剂的加入量为：2～6kg/t钢。优选的，赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：20-40％、sio2：10-20％、al2o3：5-16.5％、cao：10-16％、tio2：5-7％。优选的，赤泥为经过磁选后的赤泥，经过磁选后的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：25％、sio2：18％、cao：16％、tio2：5.5％。优选的，赤泥为未磁选的赤泥，未磁选的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：38％、sio2：11.5％、al2o3：16.5％、cao：11.5％、tio2：6.2％。优选的，助熔剂中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：23％、sio2：17.5％、al2o3：17.6％、cao：14.8％、tio2：5.8％、s：0.22％相对现有技术，本发明的赤泥高效利用的方法具有如下特点：一、可优化转炉炼钢的工艺操作，便于大规模应用，纳入炼钢操作标准。二、经某厂120吨转炉实际操作与对比组测试：前期渣起渣时间平均缩短36秒；返干时间由原工艺的54秒缩至16秒。终点钢液、钢渣综合指标，均优于对比组，并对泡沫化过度炉渣有良好的抑制作用。这主要是基于所增加的三氧化二铝、氧化钠等元素，扩大了氧化钙、二氧化硅、氧化铁三元相图的液相区，易于快速形成低熔点的炉渣。三、所生产的助熔剂不需经过烧结或焙烧造粒，生产成本低，无三废污染，非常有利于可持续发展。四、实现了顾客、氧化铝生产厂的固废环保处理、助熔剂生产厂等多方共赢的良性效果，构建了新的价健链生态。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1以1条120吨转炉生产线为例，该生产线配置有工称容量为120吨的转炉。选取的赤泥为拜耳法生产氧化铝生产所产生的固废。赤泥为经过磁选后的赤泥，经过磁选后的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：25％、sio2：18％、cao：16％、tio2：5.5％。一种赤泥高效利用的方法，包括以下步骤：1)赤泥经堆存使赤泥中的水份自然蒸发，待赤泥中的水份含量为12～22％后，使用破碎机将赤泥进行破碎为0～3mm粒径的赤泥颗粒；2)将步骤1)得到的赤泥颗粒与生石灰粉进行混合；赤泥颗粒为90-95份，生石灰粉为5～10份；生石灰粉的有效氧化钙≥88％；赤泥颗粒及生石灰粉经动态自动配料机控制配比混合后进入料仓自然蒸发堆存8～24小时，使混合物中的水份在料仓自然蒸发，将混合物中的水份降至8％以下，得到脱水混合物；3)将步骤2)中得到的脱水混合物放入高压成球机压制成球，得到助熔剂；助熔剂的粒径为20-40mm；4)在转炉炼钢开吹时加入步骤3)得到的助熔剂，助熔剂的加入量为：3.0～4.0kg/t钢。在工称容量为120吨转炉的炼钢开吹时使用本发明的助熔剂为助熔剂组，在工称容量为120吨转炉的炼钢开吹时不使用本发明的助熔剂为对比组，将助熔剂组与对比组进行对比。炉渣组份％tfesio2caop2o5al2o3碱度助熔剂组13.7017.0052.003.42.503.05对比组14.4016.0050.003.31.903.10表1从表1可知：对碱度相近的条件下，助熔组炉渣全铁更低，说明渣中的全铁还原利用的更好。碱度：cao/sio2吹炼终点钢样组份％cmnps[0]ppm助熔剂组0.0910.100.0210.026308对比组0.0750.090.0240.025379表2从表2中可知:吹炼终点钢样中助熔剂组中碳组份高，助熔剂组中的氧活度比对比组中氧活度低71ppm。说明助熔剂组中的炉渣熔化良好，助熔剂组钢中的动力学条件更好，钢中氧活度更趋向渣钢平衡。前期渣起渣时间返干时间助熔剂组180秒16秒对比组216秒54秒表3从表3中可知:助熔剂组前期渣起渣时间缩短了36秒；返干时间由原工艺的54秒缩至16秒。实施例2以1条工称容量为150吨转炉生产线为例，该生产线配置有工称容量为150吨的转炉。选取的赤泥为拜耳法生产氧化铝生产所产生的固废。赤泥为未磁选的赤泥，未磁选的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：38％、sio2：11.5％、al2o3：16.5％、cao：11.5％、tio2：6.2％。一种赤泥高效利用的方法，包括以下步骤：1)赤泥经堆存使赤泥中的水份自然蒸发，待赤泥中的水份含量为15％后，使用破碎机将赤泥进行破碎为约2mm粒径的赤泥颗粒；2)将步骤1)得到的赤泥颗粒与生石灰粉进行混合；赤泥颗粒为92份，生石灰粉为8份；生石灰粉的有效氧化钙≥88％；赤泥颗粒及生石灰粉经动态自动配料机控制配比混合后进入料仓自然蒸发堆存20小时，使混合物中的水份在料仓自然反应蒸发，将混合物中的水份降至8％以下，得到脱水混合物；3)将步骤2)中得到的脱水混合物放入高压成球机压制成球，得到助熔剂；助熔剂的粒径为20-40mm；4)在转炉炼钢开吹时加入步骤3)得到的助熔剂，助熔剂的加入量为：3.0～4.0kg/t钢。在工称容量为150吨转炉的炼钢开吹时使用本发明的助熔剂为助熔剂组1，在工称容量为150吨转炉的炼钢开吹时不使用本发明的助熔剂为对比组1，将助熔剂组1与对比组1进行对比。炉渣组份％tfesio2caop2o5al2o3碱度助熔剂组113.6216.853.683.352.533.19对比组114.4616.351.003.211.983.12表4从表4可知：对碱度相近的条件下，助熔组炉渣全铁更低，说明渣中的全铁还原利用的更好。碱度：cao/sio2吹炼终点钢样组份％cmnps[0]ppm助熔剂组10.0950.120.0220.027303对比组10.0720.080.0260.025383表5从表5中可知:吹炼终点钢样中助熔剂组1中碳组份高，助熔剂组1中的氧活度比对比组中氧活度低80ppm。说明助熔剂组1中的炉渣熔化良好，助熔剂组1生长的钢中动力学条件更好，钢中氧活度更趋向渣钢平衡。前期渣起渣时间返干时间助熔剂组1180秒18秒对比组1220秒58秒表6从表6中可知:助熔剂组1前期渣起渣时间缩短了40秒；返干时间由对比组1的58秒缩至18秒。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种赤泥高效利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)赤泥经堆存使赤泥中的水份自然蒸发，待赤泥中的水份含量为12～22％后，使用破碎机将赤泥进行破碎为0～3mm粒径的赤泥颗粒；
2)将步骤1)得到的赤泥颗粒与生石灰粉进行混合；赤泥颗粒为90-95份，生石灰粉为5～10份；生石灰粉的有效氧化钙≥88％；赤泥颗粒及生石灰粉经动态自动配料机控制配比混合后进入料仓自然蒸发堆存8～24小时，使混合物中的水份在料仓自然蒸发，将混合物中的水份降至8％以下，得到脱水混合物；
3)将步骤2)中得到的脱水混合物放入高压成球机压制成球，得到助熔剂；助熔剂的粒径为20-40mm；
4)在转炉炼钢开吹时加入步骤3)得到的助熔剂，助熔剂的加入量为：2～6kg/t钢。
2.如权利要求1所述的赤泥高效利用的方法，其特征在于，赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：20-40％、sio2：10-20％、al2o3：5-16.5％、cao：10-16％、tio2：5-7％。
3.如权利要求1所述的赤泥高效利用的方法，其特征在于，赤泥为经过磁选后的赤泥，经过磁选后的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：25％、sio2：18％、cao：16％、tio2：5.5％。
4.如权利要求1所述的赤泥高效利用的方法，其特征在于，赤泥为未磁选的赤泥，未磁选的赤泥中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：38％、sio2：11.5％、al2o3：16.5％、cao：11.5％、tio2：6.2％。
5.如权利要求1所述的赤泥高效利用的方法，其特征在于，助熔剂中的主要成分按质量百分比计为：fe2o3：23％、sio2：17.5％、al2o3：17.6％、cao：14.8％、tio2：5.8％、s：0.22％。
技术总结本发明公开一种赤泥高效利用的方法，该方法为：赤泥经堆存使赤泥中的水份自然蒸发后，使用破碎机将赤泥进行破碎，将赤泥颗粒与生石灰粉进行混合；赤泥颗粒及生石灰粉经动态自动配料机控制配比混合后进入料仓自然蒸发堆存8～24小时，使混合物中的水份在料仓自然蒸发，将混合物中的水份降至8％以下，得到脱水混合物；将得到的脱水混合物放入高压成球机压制成助熔剂；在转炉炼钢开吹时加入得到的助熔剂。该发明可实现赤泥基料低能耗生产炼钢用助熔剂，不产生“水、气、渣”三废污染，产品能耗≤1.84kg标煤/吨，这有利于减少赤泥堆存，保护环境与可持续发展。
技术研发人员：黄元民;方兴
受保护的技术使用者：广西方元达环保工程有限公司
技术研发日：2021.03.05
技术公布日：2021.07.02
