一种改性赤泥粉及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性赤泥粉，属于轻金属冶金技术领域，所述改性赤泥粉的制造原料包括复合改性助剂和赤泥，所述复合改性助剂包括分散助剂、稳定助剂和减水助剂，所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30)∶(70～94)，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1∶(0～0.15)∶(0～0.05)。该改性赤泥粉能够替代粘土，作为建材、水泥等领域的原料，解决了赤泥堆存问题，并降低了建材、水泥等制造业对粘土的消耗，保护了粘土资源不被过度开发。本发明专利技术还提供了一种改性赤泥粉的制备方法。性赤泥粉的制备方法。性赤泥粉的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种改性赤泥粉及其制备方法


[0001]本专利技术属于轻金属冶金
，特别涉及一种改性赤泥粉及其制备方法。

技术介绍

[0002]赤泥，是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其为赤红色泥浆状而得名。随着铝土业的不断发展，我国的赤泥排放量每年为1500万吨以上，且随着新投产和老设备增产改造，赤泥总质量有上升的趋势。世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾入深海，赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱液能向地下渗透，造成地下水污染。此外，堆场的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，赤泥的综合治理己成为人们所关注的焦点之一。赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.5
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2.5吨的赤泥，每吨赤泥还附带有3
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4m3的含碱废液。
[0003]赤泥依氧化铝生产方法的不同，可分为烧结法、拜耳法和联合法赤泥三种，由于铝土矿的含量丰度不同，国内外氧化铝生产所采取的方法也不同。除我国外，其他各国大多采用拜耳法生产，拜耳法产量约占世界总产量的90％以上。拜耳法生产采用的是，强碱NaOH 溶出高铝、高铁铝土矿，产生的赤泥中氧化铝、氧化铁、碱含量高；处理的是一水软铝石型和三水铝石型铝土矿。烧结法和联合法处理的是难溶的高硅、低铁、一水硬铝石型、高岭石型铝土矿，产生的赤泥Ca0含量高，碱和铁含量较低。我国主要是以一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的烧结法、联合法赤泥，其主要成分为硅酸二钙及其水合物:国外则以拜耳法为主，拜耳法赤泥的主要成分为赤铁矿、铝硅酸钠水合物、钙霞石等。
[0004]在赤泥中金属铁的回收方面，各国做了大量的研究，虽然国外研究的时间都相对较早，多为60
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80年代，但现在仍未有大量的实际应用。在我国，平果铝土矿含有多种有价金属，平果铝业公司和广西冶金研究院联合做了以平果铝上矿拜耳法赤泥为原料，以煤为还原剂，进行直接还原炼铁的试验研究，其工艺流程是将赤泥和煤混合、制团、干燥、然后进行还原焙烧，最后磁选制取海绵铁。
[0005]现在赣州有色研究所等公司采用高梯度、高强度磁选机回收赤泥中的铁，并未取得石英，同时投资运行费用高，回收率低。
[0006]赤泥应用技术开发很大程度上受制于赤泥碱的问题、水分问题，一直得不到很好的利用。
[0007]赤泥黏度很大，而且含水率高，具有触变性能，很难干燥，而且时间长，利用难度很大。
[0008]在赤泥资源化利用方面，我国氧化铝行业相继开展了赤泥生产水泥、赤泥做免烧砖、烧结砖等新型墙体材料、赤泥做硅钙板保温材料、赤泥塑料填料、赤泥硅钙肥、赤泥用作路基材料以及赤泥中提取有价金属钪、钛、铁等方面的技术研究工作，取得了一些进展，但除赤泥配料生产水泥外，其它技术均未实现赤泥的大规模利用。
[0009]烧结法赤泥含有硅酸盐水泥所必需的SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO等组分，有用成分含量占总量的75％以上，从SiO2‑
Al2O3‑
CaO三元系相图看，已接近水泥熟料的组成范围。在国内，原山东铝业公司在利用烧结法赤泥生产水泥的推广应用方面一直走在全国的前列，上世纪 60年代开始，利用赤泥的亚粘土特性，以赤泥代替粘土等工业原料采用湿法工艺生产普通硅酸盐水泥，累计消耗赤泥800余万吨，生产的普通硅酸盐水泥已用于码头、港口、船坞、舰艇掩体、黄河铁路公路大桥、大型煤矿矿井、南极考察站、厂房民用建筑等，但截至上世纪90年代，因国家实行新的水泥标准，对水泥含碱量的要求提高，致使赤泥配料生产水泥的掺量已大为减少。
[0010]目前国内外建材、砖瓦厂、水泥厂用到大量粘土，粘土作为一种资源，在国民经济中占有着相当重要的地位。开发及利用粘土矿物已经成为当今世界的一个热门产业。建材、造纸、橡胶、搪瓷、耐火材料、环保、化工、纺织、石油、农业等行业都离不开粘土。粘土岩类资源中国各地均有分布。中国已查明基础储量：配料用粘土为10亿吨，主要分布在河南、江苏、广西、安徽、内蒙古、黑龙江、贵州、吉林、山西、福建、山东、河北、湖北、广东、青海等省(区)。

技术实现思路

[0011]为了解决赤泥堆存且难以合理利用的技术问题，本专利技术提供了一种改性赤泥粉，该改性赤泥粉能够替代粘土，作为建材、水泥等领域的原料，解决了赤泥堆存问题，并降低了建材、水泥等制造业对粘土的消耗，保护了粘土资源不被过度开发。
[0012]本专利技术还提供了一种改性赤泥粉的制备方法。
[0013]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0014]本专利技术提供一种改性赤泥粉，所述改性赤泥粉的制造原料包括复合改性助剂和赤泥，所述复合改性助剂包括分散助剂、稳定助剂和减水助剂，所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30):(70～94)，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1:(0～0.15):(0～0.05)。
[0015]可选的，所述分散助剂包括烧结法赤泥、氢氧化钙、电石渣、碳酸镁、粉煤灰、炉渣、生石灰和矿渣粉中的至少一种。
[0016]可选的，所述稳定助剂包括石英粉、高岭土、页岩、膨润土、蒙脱石和硅渣中的至少一种。
[0017]可选的，所述减水助剂包括三聚磷酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠和木质磺酸盐中的至少一种。
[0018]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种改性赤泥粉的制备方法，所述制备方法包括：
[0019]将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合，获得复合改性助剂；
[0020]将所述复合改性助剂与赤泥混合，获得改性赤泥；
[0021]将所述改性赤泥进行陈化，后进行粉碎，获得改性赤泥粉；
[0022]其中，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1:(0～0.15):(0～ 0.05)；
[0023]所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30):(70～94)。
[0024]可选的，所述将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合，获得复合改性助剂，具体包
括：
[0025]将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合搅拌均匀，获得复合改性助剂，所述复合改性助剂中，[Si]：[Al]＝(0.5～6):1，[Si]：[Ca]＝(0.1～5):1，含水率为1～30％，其中， [Si]表示所述复合改性助剂中Si元素的质量分数，[Al]表示所述复合改性助剂中Al元素的质量分数，[Ca]表示所述复合改性助剂中Ca元素的质量分数。
[0026]可选的，所述复合改性助剂中，[Si]：[Al]＝(1～5):1，[Si]：[Ca]＝(0.1～4):1，含水率1～20％，粒度d50为1～150um，其中，[Si]表示所述复合改性助剂中Si元素的质量分数，[Al]表示所述复合改性助剂中Al元素的质量分数，[Ca]表示所述复合改性助剂中Ca元素的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性赤泥粉，其特征在于，所述改性赤泥粉的制造原料包括复合改性助剂和赤泥，所述复合改性助剂包括分散助剂、稳定助剂和减水助剂，所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30)∶(70～94)，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1∶(0～0.15)∶(0～0.05)。2.根据权利要求1所述的一种改性赤泥粉，其特征在于，所述分散助剂包括烧结法赤泥、氢氧化钙、电石渣、碳酸镁、粉煤灰、炉渣、生石灰和矿渣粉中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种改性赤泥粉，其特征在于，所述稳定助剂包括石英粉、高岭土、页岩、膨润土、蒙脱石和硅渣中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种改性赤泥粉，其特征在于，所述减水助剂包括三聚磷酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠和木质磺酸盐中的至少一种。5.一种如权利要求1
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4中任一项所述的改性赤泥粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合，获得复合改性助剂；将所述复合改性助剂与赤泥混合，获得改性赤泥；将所述改性赤泥进行陈化，后进行粉碎，获得改性赤泥粉；其中，所述分散助剂、所述稳定助剂和所述减水助剂的质量比为1∶(0～0.15)∶(0～0.05)；所述复合改性助剂的质量与所述赤泥的固体物质量之比为(6～30)∶(70～94)。6.根据权利要求5所述的一种改性赤泥粉的制备方法，其特征在于，所述将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合，获得复合改性助剂，具体包括：将分散助剂、稳定助剂和减水助剂混合搅拌均匀，获得复...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建阳，刘世杰，郭淑敏，张晓阳，李克甫，陈玉海，袁崇良，李颍，纪蒙，赵冠南，刁克建，刘建峰，郑霞，刘翔宇，李吉义，张秀平，牟涛，
申请(专利权)人：中铝山东有限公司，
类型：发明
国别省市：