赤泥脱碱处理和有价金属钛钪提取的研究
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赤泥综合利用研究进展赤泥是一种常见的废弃物产生于铝工业生产过程中,也被称为铝矾土渣。
赤泥富含铁、铝、硅等元素,具有一定的资源利用价值,但由于其化学成分复杂,渣质颗粒度大且不均匀,导致其综合利用难度较高。
近年来,对赤泥的综合利用研究逐渐增多,涉及到了多个领域,如材料利用、环境治理等。
本文将对赤泥综合利用研究的进展进行介绍和分析。
赤泥在材料利用方面的研究主要集中在制备纳米材料、水泥、建筑材料等方面。
研究表明,赤泥可以通过高能球磨、溶胶-凝胶法等方法制备纳米颗粒,具有较高的比表面积和催化活性,可应用于催化剂、电极材料等领域。
赤泥可以与其他废弃物(如钢渣、矿石尾矿等)进行共处理,制备出水泥基材料,具有优良的力学性能和耐久性能。
赤泥还可以与废弃玻璃、工业废弃物等进行复合,制备出节能建筑材料,有望实现赤泥资源的循环利用。
赤泥在环境治理方面的研究主要集中在重金属污染修复、废水处理等方面。
研究表明,赤泥具有较高的吸附能力和离子交换性能,可应用于重金属离子的吸附和去除。
赤泥还可以通过碳化、焙烧等方法,转化为炭材料,具有吸附、储能和导电性能,可应用于废水处理、环境修复等方面。
赤泥的综合利用还面临着一些问题和挑战。
赤泥的化学成分复杂,粒度大小不均匀,导致其性质的不稳定性,研究人员需要通过选择适当的处理方法和控制工艺参数来提高赤泥的综合利用效果。
赤泥的大规模生产和应用还存在一定的技术和经济上的难题,需要进一步深入研究和开发。
赤泥的长期储存和处置也是一个重要的问题,需要制定相应的管理和治理措施。
赤泥的综合利用研究取得了一定的进展,涉及到了材料利用、环境治理等方面。
赤泥的综合利用有望实现其资源化和循环利用,对促进可持续发展具有重要意义。
赤泥的综合利用还面临一些问题和挑战,需要研究人员进一步深入研究和开发,以促进其实际应用和推广。
从赤泥中回收铁的研究现状赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅不溶解而形成的残渣。
每生产1 t氧化铝就有1.0~1.8 t赤泥产出,到2006年底全国氧化铝产量约为1 000万t,年排出赤泥量接近2 000万t。
目前我国氧化铝厂一般采用平地筑台、河谷栏坝、凹地填充等方法堆存赤泥,不仅占用了大量的土地,防护措施也不完善,而且赤泥为碱性物质,雨水冲洗赤泥产生的污水对水质及土壤均有污染,同时也是对资源的一种浪费。
赤泥的化学成分与原铝土矿的成分及氧化铝的生产工艺有关[1],特别是随着进口铝土矿的增加,采用了拜尔法生产工艺,铁含量普遍在30%以上。
在铁矿石资源日益减少趋向枯竭及环境污染越来越严重的情况下,为便于更好地从赤泥中回收铁,仅就从赤泥中回收铁的工艺及研究进展进行综述。
美国矿务局曾研究了将赤泥、煤、石灰石及碳酸钠混合、磨碎,然后在800~1 000 ℃温度下进行还原烧结。
烧结块经破碎后用水溶出、过滤。
滤渣用高强度磁选机分选,磁选部分在1 480 ℃条件下进行熔炼产生生铁。
利用此工艺经小型试验、半工业试验,可制得含Fe 93%~94%、C 4.0%~4.5%的生铁,按磁性部分铁含量计算,铁回收率达到了95%。
该工艺的主要问题是耗能大,铁的磁选效率低[2]。
另有文献介绍了从赤泥中低温还原-磁选回收铁的工艺[3],试验表明:用煤、碳、锯木屑、干蔗渣作固相还原介质,还原温度可降低到350 ℃,还原后磁选也较好地回收了铁。
Mishra,B.Staley,A.等在前人研究的基础上利用焦炭作还原剂对赤泥进行了还原炼铁研究[4-5],结果表明:采用碳热还原,铁的金属化率超过了94%,进一步熔化可炼得生铁,同时,TiO2 在熔化炉渣中得到有效富集,经酸浸出后可从溶液中回收。
早期德国的格布尔·基里尼公司曾进行了两段熔炼法处理赤泥生产炼钢生铁的半工业化试验。
第一段将赤泥与煤粉(或泥煤)、碎石灰石混合,送入长100 m 的回转窑中在1 000 ℃温度下进行还原烧结,使80%以上的氧化铁被还原成金属铁;第二段采用特殊结构的用油作加热介质的竖式熔炼炉进行熔炼,进一步还原使还原效率达到95% 以上。
以稀土元素提取为突破口的赤泥综合利用方案稀土元素提取——钪及钪合金为代表的军民融合新材料——洛阳海卓科技发展有限公司(杨卫平、李博士)一、项目介绍1、项目描述:新安县万基铝业赤泥库旁边年处理1万吨赤泥提取钪、钍、铝、铁、锂、钛稀有贵金属粗加工基地,废渣无害化处理后做建材制品。
钼产品加工车间(可以先建设,主要目的为提供现金流,反哺新安县和孟津项目建设)孟津县华阳产业集聚区稀有贵金属精加工,生产金属钪及钪铝合金,碳酸锂、铝锂合金、高纯氧化铝、氧化铁颜料、太阳能电池、锂离子电池原料等高附加值产品。
2、赤泥利用介绍图1 赤泥中的有价元素图2 以赤泥为原料能够产生的部分产品赤泥中有价元素稀贵元素钌、铑、钯、铂、金稀有元素锂、銣、铯、镓稀土元素钪、钇、铥、钬2、项目投资投资总额6000万,年产值1.8亿元,税前利润7000万元。
包括新安县项目2000万固定资产投资和1000万流动资金,钼生产线投资未知。
孟津县项目主要包括精加工和研发中心,投资额3000万。
3、发展规划①投资总额6000万,年产值1.8亿元,税前利润7000万元。
孟津项目占地面积150亩,建筑面积32500平方米。
建立企业研发中心和中试基地(高纯钪生产基地),建成一条1000吨/年钪铝合金生产线;新建:研发中心2500平方米,综合办公楼5000平方米,专家公寓、职工宿舍5000平方米,生产厂房15000平方米,配套设施5000平方米。
建成200吨/年钪铝合金生产线。
以上目标在2020年之前完成。
②投资5亿元,年产值50亿元,税前利润10亿元;建设以洛阳钪及钪铝合金新材料项目为主体的北方中心;建设位于深圳的南方研发中心和企业集团总部;钪及钪合金为代表的新材料项目产业化通过国家有关部门验收认证;技术获得广泛认可,产品广泛运用于国防军工、航空航天及高科技等领域。
建设一个以赤泥综合治理为主导的,以钪及钪铝合金等多种稀贵、稀有、稀土元素新材料为产品的,以资源综合回收和分离制备一体化为特色的,具有世界领先水平的清洁分离技术研发中心;在钼、钒等大宗工业产品领域实现技术标准的输出,建立产业领先地位,为对矿产资源进行整合进行技术储备。
云南文山铝业赤泥资源化利用方案设想栾景丽;张敬奇;闫森;王灏【摘要】A kind of treatment scheme of red mud resource utilization in Yunnan Wenshan Aluminum Co. , Ltd. Is presented in this paper according to the raw ore composition of bauxite, production process of alumina and the industry planning of Yunnan province. The mixed concentrate of iron and titanium can be selected from red mud by means of beneficiation process optimization, and then the high-titanium slag can be produced by electric furnace smelting, which can be the raw material for titanium dioxide production. The tailings of red mud can be widely used in building materials after decreasing of iron and alkali content through mineral processing, which the amount of red mud can be increased.%根据铝土矿原矿成分、氧化铝生产工艺和云南省的产业发展规划,提出了文山铝业拜耳法赤泥资源化利用的一种处理方案.赤泥通过选矿工艺的优化,选出铁、钛混合精矿,经电炉熔炼生产高钛渣,为钛白粉生产提供原料.尾渣通过选矿降低了铁和碱的含量后,可以大幅拓宽赤泥在建材中的应用途径,提高用量.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2012(041)002【总页数】4页(P100-102,106)【关键词】赤泥;资源化利用;高钛渣【作者】栾景丽;张敬奇;闫森;王灏【作者单位】昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031【正文语种】中文【中图分类】X7581 引言赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废弃物,每生产1 t氧化铝,就副产0.7~1.8 t赤泥。
赤泥综合利用现状及展望吴世超;朱立新;孙体昌;徐承焱;李小辉;王晓平【摘要】赤泥是制铝工业提炼氧化铝时排放出的一种固体废渣,由于其大量堆存给生态环境带来了巨大的压力,同时,赤泥也是一种极具价值的资源.基于此背景,综述了赤泥综合利用的研究进展.指出利用赤泥制备建筑材料虽性能较好,但存在利用率较低、成本高,碱性与放射性较高的弊端;从赤泥中提取有价金属元素工艺复杂,成本较高,大多停留在实验室阶段;赤泥在环保中的应用可将赤泥变废为宝,解决部分环境问题,但流程复杂,且对于吸附了废气和重金属的赤泥仍无法利用;而采用赤泥作为共还原工艺中的添加剂与红土镍矿进行共还原是赤泥综合利用的新途径,可回收赤泥中的铁,经还原得到的镍铁产品可直接作为不锈钢的原料;此外,还可实现低品位红土镍矿和赤泥的全资源化利用,具有十分广阔的前景.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】7页(P38-44)【关键词】赤泥;建筑材料;环保;全资源化利用【作者】吴世超;朱立新;孙体昌;徐承焱;李小辉;王晓平【作者单位】北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;南京资源生态科学研究院,江苏南京210000;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD989;X75赤泥是制铝工业提炼氧化铝时排放出的一种固体废渣,因其含有大量的氧化铁,常为红色,故被称为赤泥[1]。
按生产方法可分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥3种[2]。
每生产1 t氧化铝将产生1.0~1.8 t赤泥[3],截至2017年,全球累计排放赤泥40亿t左右,并以1.2亿t的年排放量增加[4]。
而我国是赤泥排放大国,每年排放赤泥约6 000万t[2],赤泥利用率很低,大多数采用筑坝堆存。
赤泥综合利用研究现状及分析报告赤泥是一种工业废渣,是生产铝的重要副产品。
由于其具有高碱度、高粘度、高铁含量等特点,赤泥一度被认为是难以处理和无法综合利用的垃圾。
然而,在科技发展和环保意识加强的背景下,越来越多的研究者开始关注赤泥的综合利用问题,以期将这种废弃物变废为宝。
赤泥的处理历史可以追溯到上世纪五六十年代。
当时,赤泥的主要处理方式是填埋和堆放。
然而,由于赤泥被认为是一种有害的垃圾,这种处理方式无法满足环境保护的要求。
随后,一些学者开始研究赤泥的综合利用方法,例如热处理、酸洗、氧化焙烧等,但这些方法不仅需要消耗大量的能源和资源,而且产生的二次污染问题也无法忽视。
近年来,很多研究者开始尝试利用赤泥开展无害化处理和综合利用。
其中,最为成功的就是赤泥水泥技术。
该技术的基本思路是将赤泥与其他原料一起烧成水泥熟料,然后经过粉碎、混合等工艺步骤后,制成水泥制品。
赤泥水泥技术主要具有以下优点:一是可有效地解决赤泥处理过程中的环境问题;二是降低了水泥生产和相关行业的能耗和排放,从而实现了能源和环境的协调;三是可以降低水泥生产成本,提高企业的盈利能力。
然而,赤泥水泥技术并不是没有缺陷。
其中,最主要的问题是赤泥中含有大量的重金属、铁、铝等有害元素,如果直接用于水泥生产,可能会影响水泥产品的品质和安全性。
为了解决这个问题,研究者们不断开展创新研究,例如对赤泥进行分级分选、预处理等,以达到安全利用的目的。
综合来看,赤泥的无害化处理和综合利用具有重要意义。
在当前经济环境下,大力推广赤泥水泥技术和其他赤泥综合利用技术,有利于促进工业转型升级,提高资源利用效率,实现绿色可持续发展。
同时,为了保障消费者的安全和环境保护,我们也需要进一步加强赤泥综合利用相关的监管和标准制定,从而确保整个产业链的可持续发展。
赤泥是一种工业废渣,具有高碱度、高粘度、高铁含量等特点。
赤泥的处理历史可以追溯到上世纪五六十年代。
当时赤泥的主要处理方式是填埋和堆放,随着环境问题逐渐凸显,赤泥的处理方式逐渐发生了变化,越来越多的人开始尝试赤泥的综合利用。
赤泥的综合利用摘要:主要阐述了赤泥的化学成分、组成及其特性,以及赤泥的多种利用途径。
关键词:氧化铝废料赤泥综合利用Utilization of Red MudAbstract: Mainly introduces the chemical composition, composition and characteristics of red mud, and its various utilizationways.Key words: Al2O3 waste red mud utilization1、前言赤泥是铝土矿制取氧化铝后所剩余的红褐色、粉泥状强碱性固体废料,是氧化铝生产过程中必不可少的副产物。
一般每生产1 t氧化铝,可产出赤泥1.0~1.8 t。
随着铝工业的发展,目前,全世界每年产生的赤泥约5000万t。
2000年,我国赤泥排放量大约为400万t,排出的赤泥主要采取露天筑坝堆存处理。
由于缺乏既经济又可行的技术,赤泥的综合利用率一直处于较低水平,仅为4%左右,远低于中国工业固体废物65%的平均利用水平。
目前,中国赤泥累计堆存量约2×108 t,预计到2015 年将达3.5×108 t,由于大量的赤泥未得到充分利用,长期占用大量土地,造成土地碱化,地下水受到污染,同时又极易造成“二次扬尘”污染环境,危害人们的健康。
因此,必须加快赤泥的综合利用研究。
2、赤泥的化学成分及物理性质2.1、化学成分赤泥因含有较多氧化铁,其外观颜色与赤色泥土相似,因而得名。
赤泥的主要矿物成分为:硅酸二钙53%,方钠石11%,水化石10%,赤铁矿7.5%,钙钛矿石1l%,镁蔷薇辉石5%。
赤泥的化学成分取决于铝土矿的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分,以及新生成的化合物的成分等,通常赤泥的主要成分为AI2O3, SiO2,CaO,Na20等。
2.2、物理性质2.2.1、赤泥的物理性质指标。
赤泥综合利用的研究进展肖慧霞;徐美玲;李风海;刘全润【摘要】赤泥作为氧化铝冶炼工业生产的固体废料,大量堆放对自然生态环境带来严重的危害和安全隐患。
在对赤泥组成介绍的基础上,重点阐述了赤泥在建筑业、环境治理、催化合成、有价值成分提取回收等领域的综合利用,最后对赤泥在其他领域的利用做出科学展望。
%Red mud is a waste generated during the process of alumina production. A lot of red mud has serious harm to natural ecological environment and security. Based on the introduction of the composition of red mud,its comprehensive utilization in multiple domains is elaborated,i. g. ,in the construction in-dustry,environmental governance,catalytic synthesis and the extraction and recovery of valuable metals. Finally,a scientific outlook was proposed on the utilization of red mud in other areas.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P1930-1933)【关键词】赤泥;组成;综合利用【作者】肖慧霞;徐美玲;李风海;刘全润【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454000; 菏泽学院化学化工系,山东菏泽 274015;菏泽学院化学化工系,山东菏泽 274015;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454000; 菏泽学院化学化工系,山东菏泽 274015;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454000【正文语种】中文【中图分类】TQ170;TQ139.2;TU528.1赤泥又名红泥,是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的固体废渣,目前全世界每年产生0.7 ~1.2 亿t的赤泥[1]。
赤泥的危害及其综合利用研究现状柳晓;韩跃新;何发钰;李艳军;高鹏;李文博【摘要】赤泥是在提取氧化铝过程中产生的强碱性废渣.在分析了赤泥的大量堆存不仅占用土地,污染土壤、水、空气,腐蚀钢构,及造成有用成分浪费等危害的基础上,对赤泥的综合利用研究与实践情况进行了重点介绍,从现阶段看,赤泥的综合利用方向主要有生产新型建材与陶瓷,制造净化水和空气的吸附材料,制备新型功能材料及回收其中的有价金属,并对赤泥的综合利用前景进行了展望.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】6页(P7-12)【关键词】赤泥;危害;综合利用【作者】柳晓;韩跃新;何发钰;李艳军;高鹏;李文博【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;中国五矿集团总公司,北京100010;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】X53赤泥是制铝工业在提取氧化铝过程中产生的强碱性废渣,呈浆状,因主要成分氧化铁呈红色所以称之为赤泥。
按照氧化铝生产方法的不同,赤泥可分为3类:拜耳法赤泥、烧结法赤泥和混联法赤泥。
其中拜耳法是生产氧化铝的主要方法,其产量占全球氧化铝总产量的90%以上。
赤泥的产出量,不仅跟生产方法、技术水平有关,还会因矿石品位而异。
我国是氧化铝生产大国,截至2017年3月,全国氧化铝总产能为7 713万t,其中,山东、山西、河南、广西、贵州产能较高,分别占全国的30.4%、23.2%、19.9%、14.9%和7.4%。
总的来说,每生产l t氧化铝就会产生0.7~1.8 t赤泥[1]。
据估计,目前,全世界每年产生赤泥约1.2亿t[2],我国约占一半,累计堆存量达数亿t,几乎全部处于露天堆存状态[1,3]。
赤泥的堆放不仅占用大量的土地,污染空气和土壤,赤泥附液的下渗还造成湖泊、河流和地下水的污染,而且还会造成其中有用组分的严重浪费。
赤泥综合利用研究进展赤泥是钢铁冶炼生产的副产物,主要由铁矿石中硅酸盐和铝酸盐的残渣组成。
赤泥在处理和综合利用方面一直是一个具有挑战性的问题。
本文将综述赤泥综合利用的研究进展,并讨论目前所存在的问题和未来的发展方向。
赤泥综合利用包括环境友好利用和资源回收利用两个方面。
在环境友好利用方面,研究人员致力于降低赤泥的有害物质含量,减少对环境的污染。
目前,常见的方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
物理处理主要是采用浸出技术和电化学技术,将赤泥中的有害物质溶解或转化为无害物质,然后进行继续处理或处置。
化学处理主要是添加化学试剂,使赤泥中的有害物质发生反应或沉淀,达到净化的目的。
生物处理是利用微生物的代谢活性,将赤泥中的有机物降解为无害物质。
这些方法都能有效地降低赤泥的有害物质含量,但仍需要进一步的研究和改进。
在资源回收利用方面,研究人员致力于将赤泥中的有用成分提取出来,并利用于其他工业生产。
目前,常见的方法包括铝资源回收、铁资源回收和水泥生产。
铝资源回收是将赤泥中的铝酸盐提取出来,用于铝冶炼和其他铝制品的生产。
铁资源回收是将赤泥中的铁酸盐提取出来,用于铁冶炼和其他铁制品的生产。
水泥生产是将赤泥作为水泥原料的一部分,提高水泥的强度和耐久性。
这些方法能够有效地回收和利用赤泥中的有用成分,减少资源浪费,但仍需要进一步的研究和应用。
目前赤泥综合利用研究面临的主要问题包括:赤泥中有害物质的处理和去除仍存在技术难题,高效、低成本的方法有待开发;赤泥综合利用的经济性和可行性有待进一步提高,产业化应用还面临一些挑战;赤泥综合利用的政策和法规支持亟待完善,缺乏相关的技术标准和规范。
未来的研究方向应包括技术改进、经济分析和政策支持。
赤泥综合利用是一个具有挑战性的问题,但也是一个充满希望的领域。
通过不断的研究和创新,我们有望找到更加高效、经济和环境友好的方法来处理和利用赤泥,实现资源的回收和循环利用,推动可持续发展。