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    赤泥选铁的相关试验研究

    赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出后所产生的废渣,因其富含氧化铁(20%~50%)呈红褐色而称之为赤泥。拜耳法每生产1吨氧化铝产生0.7~1.2吨赤泥。烧结法每生产1吨氧化铝约产生1.0~1.5吨赤泥。近年来,随着我国氧化铝工业的高速发展,到2011年,我国氧化铝产能就已经达到3000万吨以上,赤泥排放量也达到3400万吨/年。赤泥其综合利用已成为世界性的难题。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥筑坝湿法堆存,对生存环境、人类生活环境造成直接或间接的危害。该研究是为了综合回收赤泥中的铁矿物,针对赤泥的含铁成分特点,采用高梯度永磁磁选技术,选择了合适的磁场强度和配套设备进行了一系列实验,已达到高效选铁,最大限度减排赤泥的目的。

    本试验研究分为试验室试验和小规模工业试验两个部分,第一部分试验室试验主要测定选用赤泥的物理和化学性质,并自制小型永磁磁环选铁装置,通过对比试验选择最佳磁选磁场强度,为下一步小规模工业试验装置的设计提供了依据;第二部分设计了小规模试验流程,与合作单位共同制作了小规模工业试验选铁设备(日处理赤泥能力达到20吨),进行了永磁法赤泥选铁的工业化试验,摸索了相关工艺参数,验证了该项技术大规模使用的可行性。

    物理性质分析,在拜耳法氧化铝流程中,赤泥取自末次洗涤底流,测定其比重、干溶重、湿溶重;化学成分分析,将赤泥烘干,采用环式振动磨将干料磨制到200目以下。物理组成分析,采用X衍射分析仪对赤泥进行了物相分析。沉降槽底流赤泥进入进料缓冲槽后转入稀释槽,采用压滤机滤液稀释至要求的浓度指标,稀释浆液采用泵送入磁选机高位槽,通过阀门调节衡流量向磁选机供料;分选出的高磁料采溢流桶沉降分离,低磁料回流至赤泥压滤机进料料槽,与弃赤泥混合压滤外排。首先摸索最佳的工艺参数,然后进行50小时连续试验测定其稳定性。

    赤泥取自末次洗涤底流,测定其比重,干溶重,湿溶重,由于在氧化铝生产赤泥沉降工艺中要加入絮凝剂,赤泥水分和黏度较大,有着较好的可塑性,平均含水量在35%左右,可塑性与一般的泥质粘土类似。根据以上分析检测结果可知,赤泥中主要含铁物质的粒度范围在0.417~0.175mm之间,占总量的50%以上,利用高梯度永磁体对赤泥中的氧化铁的磁化吸取作用,通过试验选择合适磁场强度的永磁体用于选铁设备。

    在上述试验研究得出的较优条件下,进行连续运转试验,试验共进行了50小时,处理赤泥料浆36m³。试验中每间隔2~3小时分别取原料、高磁料、低磁料,做化学成分分析,赤泥和Fe的回收率分析计算,根据原料、高磁料、低磁料化学成份计算赤泥回收率和铁回收率。通过我们的试验可以得出,永磁法赤泥选铁技术具有设备结构紧凑简单,重量轻,占地少,制造运行成本低,易于安装操作,维护方便,且具有节能降耗的优势,不仅在赤泥综合利用领域,而且在有色冶炼、稀土选矿、工业废渣处理等领域都有着广阔的生产运用前景。



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