处理赤泥的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了处理赤泥的方法和系统。其中，处理赤泥的方法包括：将赤泥与高挥发份煤粉和高固定碳煤粉进行混合处理，以便得到混合物；将所述混合物进行成型处理，以便得到球团；将所述球团在还原气氛下进行还原焙烧处理，以便得到含碱烟气和金属化球团；以及将所述金属化球团进行渣铁分离处理，以便得到铁粉和尾渣。该方法将高挥发份煤粉、高固定碳煤粉作为赤泥还原过程中的还原剂，利用煤粉的高挥发性加大球团孔隙率，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，并防止物料软熔粘接造成的出料困难，从而得到低碱金属含量、高金属化率的金属化球团。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理赤泥的方法和处理赤泥的系统。
技术介绍
赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的最主要的固体废渣，目前，国内赤泥每年排放量超过3000万t，除少部分应用于水泥生产、制砖等用途外，大多湿法露天筑坝堆存，现今赤泥累积堆存已超过3.5亿吨。由于赤泥中碱含量过高，脱碱成本高，因而限制了赤泥在水泥中的应用。从成分来看，赤泥中酸性氧化物含量特别高，尤其是Al2O3、SiO2含量特别高，在还原过程中需要添加大量的石灰石作为碱性熔剂。不加入石灰石时或加入量较少时，球团不能得到充分的还原，金属化率很低，不利于后续渣铁分离。当加入较多的石灰石后，石灰石中CaO在高温下则与FeO、SiO2、Al2O3形成钙铁橄榄石等低熔点化合物，导致球团软熔与耐火材料粘接严重，因此得到高金属化率的金属化球团比较难，现有的回转窑采用赤泥粉料烧结的方法，脱碱率虽能达到60％以上，但金属化率仅有50％-70％，铁回收率30％，设备易结圈，生产不顺。从成型条件来看，赤泥持水性强，并且物料含水时黏性较大，物料容易团聚粘结在一起，因此采用圆盘造球工艺很难使母球持续长大，因而在进行还原时需要将赤泥和煤粉添加剂采用压球工艺制备球团，由于要保证压球落下强度指标，压球机压力较大时才能保证合格的球团强度，而此时球团的透气性较差，恶化了球团还原时碳还原的动力学条件。另外由于压制球团比较致密，赤泥中的碱金属在还原后不能得到挥发，导致直接还原过程中脱碱率很低，80％以上的碱金属都留在球团中，影响球团渣铁分离后炉渣或尾矿的综合利用。由此，赤泥的直接还原处理方法有待研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理赤泥的方法，该方法同时采用高挥发份煤粉、高固定碳煤粉作为赤泥还原过程中的还原剂，利用煤粉的高挥发性加大球团孔隙率，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，从而得到低碱金属含量、高金属化率的金属化球团。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种处理赤泥的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将赤泥与高挥发份煤粉和高固定碳煤粉进行混合处理，以便得到混合物；将所述混合物进行成型处理，以便得到球团；将所述球团在还原气氛下进行还原焙烧处理，以便得到含碱烟气和金属化球团；以及将所述金属化球团进行渣铁分离处理，以便得到铁粉和尾渣。根据本专利技术实施例的处理赤泥的方法，将高挥发份煤粉、高固定碳煤粉作为赤泥还原过程中的还原剂，利用煤粉的高挥发性加大球团孔隙率，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，并防止物料软熔粘接造成的出料困难，从而得到低碱金属含量、高金属化率的金属化球团。利用该金属化球团通过渣铁分离处理得到铁粉，该铁粉的品位和回收率高。另外，根据本专利技术上述实施例的处理赤泥的方法，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述金属化球团的碱金属含量不高于1％，孔隙率不低于40％，所述还原焙烧处理的碱脱除率不低于80％。根据本专利技术的实施例，所述高挥发份煤粉的挥发份含量不低于35质量％。根据本专利技术的实施例，所述高固定碳煤粉的固定碳含量不低于82质量％。根据本专利技术的实施例，所述赤泥与所述高挥发份煤粉和所述高固定碳煤粉按质量比100：(8-15)：(20-30)进行所述混合处理。根据本专利技术的实施例，所述高挥发份煤粉的粒度为0.5-4mm。根据本专利技术的实施例，所述高固定碳煤粉的粒度为0.074-0.1mm。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种实施前述的赤泥处理的方法的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有赤泥入口、高挥发份煤粉入口、高固定碳煤粉入口和混合物出口；成型装置，所述成型装置具有混合物入口和球团出口，所述混合物入口与所述混合物出口相连；还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有球团入口、还原气入口、含碱烟气出口和金属化球团出口，所述球团入口与所述球团出口相连；以及渣铁分离装置，所述渣铁分离装置具有金属化球团入口、铁粉出口和排渣口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。根据本专利技术实施例的赤泥处理系统，通过在混料装置设置高挥发份煤粉入口和高固定碳煤粉入口，将高挥发份煤粉、高固定碳煤粉与赤泥混合，并作为赤泥还原过程中的还原剂，利用煤粉的高挥发性加大球团孔隙率，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，并防止物料软熔粘接造成的出料困难，从而得到低碱金属含量、高金属化率的金属化球团。利用该金属化球团通过渣铁分离装置进行渣铁分离处理得到铁粉，该铁粉的品位和回收率高。根据本专利技术的实施例，所述成型装置为高压对辊压球装置。根据本专利技术的实施例，所述还原焙烧装置为焙烧炉。根据本专利技术的实施例，该系统进一步包括：高挥发份煤破碎机，所述高挥发份煤破碎机具有高挥发份煤入口和高挥发份煤粉出口，所述高挥发份煤粉出口与所述混料装置的所述高挥发份煤粉入口相连；高固定碳煤破碎机，所述高固定碳煤破碎机具有高固定碳煤入口和高固定碳煤粉出口，所述高固定碳煤粉出口与所述混料装置的所述高固定碳煤粉入口相连。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的处理赤泥的方法的流程示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的处理赤泥的系统的结构示意图；图3显示了根据本专利技术又一个实施例的处理赤泥的系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种处理赤泥的方法。参考图1，根据本专利技术的实施例，对该处理赤泥的方法进行解释说明，该方法包括：S100混合处理根据本专利技术的实施例，将赤泥与高挥发份煤粉和高固定碳煤粉进行混合处理，得到混合物。将高挥发份煤粉、高固定碳煤粉作为赤泥还原过程中的还原剂，利用煤粉的高挥发性加大球团孔隙率，优化球团内还原的动力学条件，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，并防止物料软熔粘接造成的出料困难，从而得到低碱金属含量、高金属化率的金属化球团。根据本专利技术的实施例，高挥发份煤粉的挥发份含量不低于35质量％。由此，煤粉中的高挥发份成份含量高，有利于加大球团的孔隙率，促进铁氧化物的还原与碱金属的挥发，并防止物料软熔粘接造成的出料困难。根据本专利技术的实施例，高固定碳煤粉的固定碳含量不低于82质量％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理赤泥的方法，其特征在于，包括：将赤泥与高挥发份煤粉和高固定碳煤粉进行混合处理，以便得到混合物；将所述混合物进行成型处理，以便得到球团；将所述球团在还原气氛下进行还原焙烧处理，以便得到含碱烟气和金属化球团；以及将所述金属化球团进行渣铁分离处理，以便得到铁粉和尾渣。

【技术特征摘要】
1.一种处理赤泥的方法，其特征在于，包括：将赤泥与高挥发份煤粉和高固定碳煤粉进行混合处理，以便得到混合物；将所述混合物进行成型处理，以便得到球团；将所述球团在还原气氛下进行还原焙烧处理，以便得到含碱烟气和金属化球团；以及将所述金属化球团进行渣铁分离处理，以便得到铁粉和尾渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属化球团的碱金属含量不高于1％，孔隙率不低于40％，所述还原焙烧处理的碱脱除率不低于80％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述高挥发份煤粉的挥发份含量不低于35质量％，任选地，所述高固定碳煤粉的固定碳含量不低于82质量％。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述赤泥与所述高挥发份煤粉和所述高固定碳煤粉按质量比100：(8-15)：(20-30)进行所述混合处理。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述高挥发份煤粉的粒度为0.5-4mm。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述高固定碳煤粉的粒度为0.074-0.1mm。7.一种实施权利要求1-6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：古明远，王敏，王健月，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32