專利名稱：一種赤泥深度資源化回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種赤泥深度資源化回收利用方法，屬于赤泥回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中排出的固體粉狀污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)一噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生I. O — 2. O噸赤泥。中國每年排放的赤泥高達數(shù)百萬噸。由于冶煉方法和鋁土礦成分各異，赤泥的組分也很復雜，分離及其不易，在我國黔中地區(qū)的赤泥還具有放射性，因此，目前國內(nèi)外的赤泥大都以“銷納海底”或“陸地堆存”為主，不但需要一定的基建費用，而且占用大量的土地，污染環(huán)境，并使赤泥中含有的稀土礦、鋁土礦、鈦鐵礦、鐵礦、鋯石礦等大量有價金屬礦以及豐富的堿液得不到合理利用，造成資源的二次浪費，更造成大面積的堿污染，危害人體健康，而且越堆越高的赤泥大壩隨時都會有垮塌的危險，時刻威脅著周圍人民群眾的生命安全，嚴重地阻礙了鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
隨著自然資源的逐漸枯竭，二次資源的回收利用已成為當今環(huán)保的一大主題，赤泥的處理和綜合利用這個世界性的大難題的徹底解決已迫在眉睫，世界各國均投入了大量資金、人力研究赤泥的綜合利用，但不是技術(shù)不成熟、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，就是現(xiàn)有成熟技術(shù)的產(chǎn)品赤泥配加量很低。因此，目前赤泥的實際利用率很低，利用量與產(chǎn)生量相比還遠遠不夠，很難徹底消除堆積如山的赤泥所造成的環(huán)境污染和安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種赤泥深度資源化回收利用方法。能夠有效的將赤泥中的有價礦物質(zhì)分離出來，并能將赤泥中的堿回收，使得最后剩余的固體渣料能夠制備成建材再次使用。本發(fā)明的技術(shù)方案。赤泥深度資源化回收利用方法，包括下述步驟，a、將赤泥漿通過水力分級，分離得到微粒級重金屬礦以及漿料；b、將漿料進行磁選，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石，再進行浮選，選出其中的鋯石；C、剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，分離出離子型重稀土，以及碳酸鈉、鉀的溶液；d、將固體渣料經(jīng)過洗滌，去除其中的含堿量后用于制備建材。所述步驟a中，水力分級為將赤泥漿料通過水力分級系統(tǒng)，先將5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒級重金屬礦。所述步驟b中，所述磁選為漿料通過磁場強度大于6500-6800高斯的強磁選系統(tǒng)，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石，選出的礦料再通過磁場強度不大于6500高斯的磁選系統(tǒng)，選出含鐵磁性礦料，包括鐵礦、鈦鐵礦，使獨居石與含鐵磁性礦料分離，使獨居石進一步富集。
所述步驟b中，所述浮選為，按重量計，在1000份漿料中加入由O. 5-1. 5份塔爾油，1-2份水玻璃，O. 8-1. 8份氧化石蠟皂和O. 5-1. 8份油酸鈉組成的浮選劑，混合均勻后在pH > 12的介質(zhì)中進行浮選，將鋯石分離出來。所述步驟b中，所述浮選劑還包括5-10份氫氧化鈉。所述步驟b中，所述浮選的pH值為13—13. 5。所述步驟d中，固體渣料的洗滌水，送至反滲透水系統(tǒng)進行處理，回收其中的堿，處理后的水循環(huán)使用。所述步驟d中，固體渣料經(jīng)過洗滌后，含堿量低于O. 5%。 本發(fā)明的赤泥回收方法，將赤泥通過水利分級系統(tǒng)、磁選系統(tǒng)、浮選系統(tǒng)、反滲透水處理系統(tǒng)和制備新型建材系統(tǒng)綜合處理后，將赤泥中所含稀土礦、鋯石礦、鈦鐵礦、鐵礦等有價金屬礦以及堿液分離、提純出來，使原來的污染物轉(zhuǎn)化成達到工業(yè)應(yīng)用級別的可用資源，并將赤泥所攜帶的放射性消除殆盡，轉(zhuǎn)化成常態(tài)化赤泥,使其固體渣料符合建材放射性國家標準。申請人研究發(fā)現(xiàn)，赤泥中小于5微米的微粒，主要是重稀土礦等重金屬礦，因此將5微米級的微粒收集，可以達到收集微粒級重金屬礦，富集重稀土礦的目的。本發(fā)明通過對赤泥的礦物物相分析，根據(jù)不同礦物的物性差異，通過將赤泥漿強磁選(大于6500-6800高斯)，將其中的鐵礦、鈦鐵礦和獨居石等磁選礦料先分離出來，再經(jīng)過弱磁(不大于6500高斯)選將鐵礦、鈦鐵礦選出，即可將獨居石和鐵礦、鈦鐵礦分離出來，使得獨居石(輕稀土集合體)進一步富集。該二次磁選方法，工藝簡單，設(shè)備要求不復雜，降低了在赤泥中選礦的成本。本發(fā)明的浮選方法以及浮選劑的配比，特點是可在高堿度環(huán)境下進行浮選，經(jīng)申請人試驗，浮選介質(zhì)的PH值大于12以上可以有效將鋯石選出，將pH值提高到13—13. 5,浮選效果最好，因此,本發(fā)明的浮選劑正適應(yīng)赤泥的高堿度衆(zhòng)料，在衆(zhòng)料pH值不夠時，還需要加入氫氧化鈉提高漿料PH值，以達到最好的浮選效果。經(jīng)申請人試驗，赤泥中的鋯石浮選回收率可以達到80%以上。赤泥漿料進行沉降后，分離其中的堿液，經(jīng)過反滲透水系統(tǒng)處理，濃縮得到的濃堿液，加入草酸反應(yīng)沉降，能夠?qū)㈦x子型重稀土元素分離。最后回收的混合稀土氧化物，純度高，TREO在90%以上。本發(fā)明安全清潔，與現(xiàn)有的赤泥處理方法相比，具有低廉的成本、可靠的技術(shù)、優(yōu)良的環(huán)保性能等優(yōu)點，對赤泥的回收利用，回收率可達98%以上，真正做到了大規(guī)模變廢為寶，化害為利，既開發(fā)出了高附加值的赤泥綜合產(chǎn)品并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，又避免了回收利用過程中造成的二次污染。在吃干榨盡赤泥的價值同時，不僅徹底消除了赤泥大壩帶來的環(huán)境污染和安全隱患，還緩解了資源、環(huán)境帶來的壓力，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。


附圖I為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例I。赤泥深度資源化回收利用方法，包括下述步驟，a、先將赤泥制漿，然后赤泥漿通過水力分級，分離得到微粒級重金屬礦以及漿料。對于赤泥漿料，主要是將赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒級重金屬礦。該部分重金屬礦主要是重稀土礦，因此能夠?qū)⒊嗄嘀械闹叵⊥恋V富集回收。
b、將漿料進行磁選，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石等，再進行浮選，選出其中的鋯石。磁選和浮選具體如下磁選為衆(zhòng)料通過磁場強度大于6500-6800高斯的強磁選系統(tǒng),選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石等，如磁場強度為6600-12000的磁選系統(tǒng)，均能夠?qū)⒊嗄嘀械拇判缘V料選出。選出的礦料再通過磁場強度不大于6500高斯的磁選系統(tǒng)，如5500-6500高斯的磁選系統(tǒng)，選出含鐵磁性礦料，包括鐵礦、鈦鐵礦，此時獨居石無法被磁選出，使得獨居石與含鐵磁性礦料分離，因此獨居石能夠進一步富集。能夠?qū)⒊嗄嘀械莫毦邮患厥?，并能夠降低赤泥的放射性。浮選方法為，按重量計，在1000份漿料中加入由O. 5-1. 5份塔爾油，1-2份水玻璃，O. 8-1. 8份氧化石蠟皂和O. 5-1. 8份油酸鈉組成的浮選劑，混合均勻后在pH > 12的介質(zhì)中進行浮選，將鋯石分離出來。經(jīng)申請人試驗，直接加入塔爾油，也能夠選出鋯石，但效果不夠理想。本發(fā)明浮選劑的配比，能夠在高堿度介質(zhì)中進行浮選，而且浮選介質(zhì)的PH值達到13—13. 5,浮選效果最佳，因此,如果浮選的赤泥衆(zhòng)料pH不夠時,還需要加入5-10份氫氧化 鈉，以提高浮選介質(zhì)的PH值，達到最好的浮選效果。經(jīng)申請人試驗，赤泥中的鋯石浮選回收率可以達到80%以上。C、剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，分離出離子型重稀土，以及碳酸鈉、碳酸鉀的溶液?；旌舷⊥敛菟猁}是指赤泥中可能含有的多種稀土元素，均可與草酸反應(yīng)，生成稀土草酸鹽。混合稀土草酸鹽進行灼燒，得到混合稀土氧化物，即可將赤泥中的離子型重稀土富集回收。經(jīng)申請人試驗，草酸還可以替代為可溶于水的碳酸鹽，包括碳酸銨、碳酸氫鎂或碳酸氫鈣等，沉降后得到混合稀土碳酸鹽。d、將固體渣料經(jīng)過洗滌，去除其中的含堿量后可用于制備建材，固體渣料的含堿量應(yīng)低于O. 5%。本發(fā)明的實施例2。赤泥深度資源化回收利用方法，包括下述步驟，a、先將赤泥制漿，然后赤泥漿通過水力分級，將赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒級重金屬礦。b、將漿料進行磁選，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石等，獨居石采用現(xiàn)有技術(shù)進行分離，再進行浮選，選出其中的鋯石。浮選方法為，在赤泥漿料中直接加入塔爾油，然后浮選。C、剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，分離出離子型重稀土，以及碳酸鈉、碳酸鉀的溶液?；旌舷⊥敛菟猁}是指赤泥中可能含有的多種稀土元素，均可與草酸反應(yīng)，生成稀土草酸鹽?；旌舷⊥敛菟猁}進行灼燒，得到混合稀土氧化物，即可將赤泥中的離子型重稀土富集回收。d、將固體渣料經(jīng)過洗滌，去除其中的含堿量后可用于制備建材，固體渣料的含堿量應(yīng)低于0.5%。洗滌水送至反滲透水系統(tǒng)進行處理。本發(fā)明的實施例3。赤泥深度資源化回收利用方法，包括下述步驟，a、先將赤泥制漿，然后赤泥漿通過水力分級，分離得到微粒級重金屬礦以及漿料。對于赤泥漿料，主要是將赤泥中5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒級重金屬礦。b、將漿料進行磁選，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石等，再進行浮選，選出其中的鋯石。磁選和浮選具體如下磁選為漿料通過磁場強度為10000高斯的強磁選系統(tǒng)，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石等。選出的礦料再通過磁場強度6000高斯的磁選系統(tǒng)，選出含鐵磁性礦料，包括鐵礦、鈦鐵礦，此時獨居石無法被磁選出，使得獨居石與含鐵磁性礦料分離，因此獨居石能夠進一步富集。浮選方法為，按重量計，在1000份漿料中加入由I份塔爾油，I. 5份水玻璃，I. 3份氧化石蠟皂和I. I份油酸鈉組成的浮選劑，再加入5-10份氫氧化鈉，使得pH值達到13，再進行浮選，將鋯石分離出來。
C、剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，分離出離子型重稀土，以及碳酸鈉、碳酸鉀的溶液。混合稀土草酸鹽是指赤泥中可能含有的多種稀土元素，均可與草酸反應(yīng)，生成稀土草酸鹽。混合稀土草酸鹽進行灼燒，得到混合稀土氧化物，即可將赤泥中的離子型重稀土富集回收。d、將固體渣料經(jīng)過洗滌，去除其中的含堿量后可用于制備建材，固體渣料的含堿量應(yīng)低于O. 5%。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于包括下述步驟， a、將赤泥漿通過水力分級，分離得到微粒級重金屬礦以及漿料； b、將漿料進行磁選，選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石，再進行浮選，選出其中的錯石； C、剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，分離出離子型重稀土，以及碳酸鈉、鉀的溶液； d、將固體渣料經(jīng)過洗滌，去除其中的含堿量后用于制備建材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟a中，水力分級為將赤泥漿料通過水力分級系統(tǒng)，先將5微米以下的微粒溢流富集，得到5微米微粒級重金屬礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟b中，所述磁選為衆(zhòng)料通過磁場強度大于6500-6800高斯的強磁選系統(tǒng),選出其中的磁性礦料，包括鈦鐵礦、鐵礦和獨居石，選出的礦料再通過磁場強度不大于6500高斯的磁選系統(tǒng)，選出含鐵磁性礦料，包括鐵礦、鈦鐵礦，使獨居石與含鐵磁性礦料分離，使獨居石進一步富集。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟b中，所述浮選為，按重量計，在1000份漿料中加入由O. 5-1. 5份塔爾油，1-2份水玻璃，O. 8-1. 8份氧化石蠟皂和O. 5-1. 8份油酸鈉組成的浮選劑，混合均勻后在pH > 12的介質(zhì)中進行浮選，將鋯石分離出來。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟b中，所述浮選劑還包括5-10份氫氧化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟b中，所述浮選的PH值為13—13. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟d中，固體渣料的洗滌水，送至反滲透水系統(tǒng)進行處理，回收其中的堿，處理后的水循環(huán)使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于所述步驟d中，固體洛料經(jīng)過洗漆后，含堿量低于O. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種赤泥深度資源化回收利用方法，其特征在于將赤泥漿通過水力分級，分離得到微粒級重金屬礦以及漿料；將漿料進行磁選和浮選，富集其中的礦料；剩余漿料通過沉降，分離出堿液和固體渣料，堿液通過反滲透水系統(tǒng)處理分離得到水和濃堿液，在濃堿液中加入草酸反應(yīng)后進行沉降，得到混合稀土草酸鹽，以及碳酸鈉、鉀的溶液；將固體渣料經(jīng)過洗滌用于制備建材。本發(fā)明安全清潔，與現(xiàn)有的赤泥處理方法相比，具有低廉的成本、可靠的技術(shù)、優(yōu)良的環(huán)保性能等優(yōu)點，對赤泥的回收利用，回收率可達98%以上，真正做到了大規(guī)模變廢為寶，化害為利，既開發(fā)出了高附加值的赤泥綜合產(chǎn)品并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，又避免了回收利用過程中造成的二次污染。
文檔編號C01F17/00GK102897816SQ20121037247
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者鄒建明 申請人:貴州綠水青山環(huán)?？萍加邢薰?br>