改性拜耳法赤泥制备高纯度聚合氯化铝3 孟铁宏1,朱云勤1,胡兆平2,李 令1 (1.贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550025;2.贵州平坝宏大铝化工有限公司,贵州平坝 561108) 摘 要:以改性拜耳法赤泥为原料,采用碳酸钠碱溶法溶出改性赤泥中的氧化铝和利用碳酸化分解处理制得高活性酸溶氢氧化铝凝胶,在一定温度条件下,加入到一定量的盐酸溶液中反应制备出高盐基度纯聚合氯化铝。产品质量达到G B15892—2003《水处理剂 聚氯化铝》饮用水处理优等品要求。该工艺为拜耳法赤泥的综合利用开辟了一条新途径。 关键词:拜耳法赤泥 改性 凝胶法 聚合氯化铝 制备 中图分类号:X756 文献标志码:A 文章编号:1674-0254(2009)04-0023-04 Use the M od i f i ed Red M ud M ade from Bayer Process to Prepare Extre m ely H i gh Pure Ploya lu m i n u m Chlor i de MENG Tiehong1,ZHU Yunqin1,HU Zhaop ing2,L IL ing1 (1.College of chem ical engineering,Guizhou University,Guiyang550025,China; 2.Guizhou Pingba Hongda A lum inium Chem icals Co.L td,Pingba561108,China) Abstract:This paper intr oduced that using the modified bayer red mud as raw materials,leached out alu m inum oxide under the s odium carbonate soluti on,and obtaining highly activated alum inum hydroxide gel with the p r ocess of carbon di oxide decomposition.Under s pecific temperature,put them into hydr ochl oric acid s oluti on and we can get the pure high-basicity P AC.The p roduct met the requirements of high class of national stand2 ard G B15892-2003for drinking water use.This p rocess devel oped a new way for comp rehensive utilizati on of bayer red mud. Key words:bayer red mud,modified,gel method,poly meric alum inum chloride,p reparation 0 引言 拜耳法赤泥是采用拜耳法生产氧化铝所产生的碱性废渣。由于拜耳法生产氧化铝条件的限制,铝土矿中仍有相当多的氧化铝未被溶出利用而进入赤泥中,造成了大量氧化铝资源的浪费。随着铝工业的发展,铝矿资源逐渐枯竭,对赤泥中宝贵的铝资源的综合利用,具有很重要的现实意义。 聚合氯化铝是一种重要的混凝剂。目前,生产聚合氯化铝较常用的方法有:酸溶一步法、中和法、凝胶法、热分解法等。但是生产较纯净的聚合氯化铝目前只有采用铝锭、铝屑[1]、氢氧化铝[2]为原料的酸溶一步法和以硫酸铝[3]、三氯化铝为原料的凝胶法。以工业废渣拜耳法赤泥作为原料制备纯聚合氯化铝尚未见报道。本文以改性拜耳法赤泥为原料,经纯碱溶出、碳酸化中和生产出高活性的酸溶氢氧化铝,再经盐酸溶解,生产出高盐基度的纯聚合氯化铝。这既利用了工业废渣,又有效地降低了制备聚合氯化铝的成本,具有很好的工业前景。 3贵州省重点技术创新项目“赤泥综合利用技术开发”,合同号:黔经贸技创[2008]16号。 收稿日期:2009-03-03;2009-03-14修回 作者简介:孟铁宏,男,1985年生,硕士研究生,研究方向:应用化学。E-mail:mengtiehong19850@https://www.doczj.com/doc/cd8990646.html, ? 3 2 ?
赤泥资源化利用进展的研究 李冬，潘利祥，赵良庆，史利芳，吴轩 （中节能六合天融环保科技有限公司，北京100085） 摘要：氧化铝工业产生大量的赤泥，赤泥的回收和综合利用对解决当前赤泥大量堆存有着重要现实意义。本文论述了从赤泥中提取有价金属如铁、铝、钛、钪等的研究状况，以及赤泥在建筑、环保、农业三个领域中的综合利用情况。由于赤泥排放量巨大且富含各种可回收利用的物质，从赤泥中提取高附加值产品以及开发能大量消耗赤泥的技术是赤泥资源化今后发展的重要方向。 关键词：赤泥；有价金属；建筑领域；环保领域；农业领域 1 引言 赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的最主要固体废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。按生产工艺主要分为烧结法赤泥、拜耳法赤泥以及联合法赤泥。赤泥的产量因矿石品位与生产工艺不同而异，大体上每生产1t氧化铝同时产出0.6~1.8t。目前，国内赤泥年排放量超过3000万t，除少部分应用于水泥生产、制砖等外，大多露天筑坝堆存，现今国内赤泥累积堆存已超过亿吨。赤泥堆场建设不仅占用大量土地，而且维护费高昂，加重了氧化铝生产成本。另外强碱性、高盐度的赤泥废液向地下渗透，造成周边土壤盐碱化及地下水源污染；而裸露的赤泥容易引起粉尘污染，危害人类及其它动物的健康，同时恶化生态环境。同时，赤泥又是一种资源，含有大量的有用矿物。其主要组分是SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2、K2O等，有用成分占总量75%以上，同时还含有少量锌、磷、镍、镓、锗和钒等元素。因此，对赤泥进行回收及综合利用既能解决其带来的生态环境问题，又能带来可观的社会经济价值，具有重要的现实意义。 目前，国内外赤泥的资源化综合利用回收主要体现在四个方面：提取有用组分，如铁、钛、钪、铝等有价金属；用于建材生产，如生产水泥、砖、微晶玻璃、路基材料、填充材料等；用于环保领域，如污水净化、大气脱硫、土壤修复等；用于农业生产，如生产农用肥、改良能耕土层。本文从上述方面对目前赤泥回收及综合利用技术及现状进行描述。2赤泥中提取有价金属 2.1赤泥中提铁技术 拜耳法赤泥中铁平均含量最多，可达32%左右。其赋存状态主要以弱磁性的赤铁矿Fe2O3为主，其次为FeO。因此，可采用物理选矿技术对赤泥中铁进行回收，最主要的方法是采用高磁场强度磁选机。中铝广西分公司采用两道高梯度磁选机等设备组成串级磁选生产线，对赤泥中铁进行别选，富集，每年可得到品位达55%以上的铁精矿22.88万t，这些从赤泥中提选的铁精矿作为钢铁冶炼工业的原料，每年实现销售收入5866万元。采用熔炼技术回收赤泥中铁，主要是将少量赤泥与铁矿石混合再进入高炉中熔炼，虽然此方法能回收赤泥中少量铁，但从环保角度考虑，增加了炉渣处理的难度，不符合社会的可持续发展。直接还原焙烧技术是近几年研究的热点，直接还原铁或叫海绵铁，同样可作为炼钢原料使用。北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室[1]，采用模拟转底炉法，用无烟煤、氟化钙分别做还原剂，将焙烧温度控制在1400oC下12min，可从高铁赤泥中分离出珠铁和渣。转底炉法直接还原回收赤泥中铁技术，不仅使赤泥中铁回收率高，还有利于对赤泥中其它金属进行回收，目前该技术已在美国实现工业化生产，但国内尚在实验室阶段。 2.2脱碱提铝技术 赤泥中铝的赋存状态为铝硅酸钠（Na2O.mAl2O3.nSiO2.xH2O），含量在5%～20%左右。国内矿源产生的赤泥，可采用联合法回收，总回收率及产品质量均达到世界水平，而进口矿源产生的拜耳法赤泥，因其
拜耳法赤泥的处理和利用 赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。据估计，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6×107t。我国氧化铝生产过程中每年产生的赤泥量超过600万t ，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体用赤泥构筑。目前，人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害。赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。因此，赤泥的综合利用和回收以及合理处理有重要的意义。拜耳法赤泥的处理有很强有力的经济利益和环保效益。 拜耳法赤泥与适量的石灰混合，经石灰消化、水热处理、煅烧处理和碱液溶出，可从赤泥回收70%以上的Al2O3和90%以上的Na2O，并使不溶残渣中NaO含量降到1%以下。分离的铝酸钠溶液被送往拜耳法溶出料浆稀释过程，分离的残渣被进一步在750～950℃煅烧，制得活性β–C2S为主的胶凝材料，可用作水泥的活性混合成分。 生产1 t 氧化铝通常排弃1t多的赤泥，但是不管是拜耳法工厂，抑或是烧结法、联合法工厂，目前都尚未有效地处理和利用赤泥。迄今已探明的我国铝土矿，约80%为中等品位即铝硅比5～7、含铁低的一水硬铝石型铝土矿。我们立足本国资源，成功地开发了单流法管道溶出技术，为经济、有效地处理拜耳法赤泥，使我国氧化铝工业获得更大的经济效益、社会效益，应进一步开发低温煅烧工艺。本文在铝土矿及其拜耳法赤泥加工试验的基础上，讨论了在回收赤泥中的氧化铝和氧化钠后进一步将其加工成水泥的工艺，及建立拜耳–低温煅烧法工艺处理我国铝土矿的可能性。 1 原料 拜耳法赤泥：拜耳法赤泥末次洗涤后排送堆场的设备上，再洗涤、烘干，置于干燥器内。 生石灰：化学纯试剂氧化钙，CaO含量不小于96 % ，经研磨，在1 000 ℃煅烧1h冷却后放入密闭瓶中，再置于干燥器内。
赤泥的市场情况分析 赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8—1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨，每吨每年要花堆存费约50元。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。赤泥综合利用是解决环境污染和安全隐患的治本之策，也是我国铝工业持续发展的必由之路。 目前我国对赤泥的综合利用十分重视，加强赤泥综合利用交流与合作，引进和吸收国外先进经验和适用技术，建立赤泥综合利用技术和经验交流推广机制，促进赤泥综合利用产业良性循环，提升赤泥综合利用水平势在必行，力争2015年我国赤泥综合利用率达到20%。 贵州赤泥情况分析 贵州省由于具有铝土矿资源优势，氧化铝工业正在飞速发展。赤泥累计堆存量约为3000万吨左右。2011年的排放量将达到250万吨，随着清镇广铝、凯里启亚铝业、中电投务川铝业等氧化铝项目的相继投产，每年将以100万吨赤泥排放量递增，至2014年将达到年排放赤泥约500万吨，至十二末贵州省的赤泥堆存量将达5000万吨。由于缺少相应的政策支持，贵州省除了宏大铝业和本公司之外，尚没有
真正实施赤泥综合利用的单位和企业。 为贯彻落实国务院《有色金属产业调整和振兴规划》及工业和信息化部，科学技术部关于《赤泥综合利用指导意见》提高赤泥综合利用率和技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，按照贵州省“十二五”科技发展规划的要求，在整合资源与优势互补的基础上，依托现有关联高等院校、科研院所，组建一家科技研发中心。 贵州将建赤泥墙体材料示范项目，这是一个比较简便易行大量消纳赤泥的项目。 赤泥烧结多孔砖、空心砖项目，生产规模为15～20万m3，采用隧道窑生产工艺和自动化码坯技术，重点解决赤泥湿掺技术。总投资2800～3500万元。赤泥掺量大于30%，消纳赤泥7～10万吨。 根据贵阳粉煤灰烧结空心砖市场价为250元/m3，项目总收入3750～5000万元，利润1500～2000万元。投资回收期两年（不计建设期）。贵阳市年耗墙材（砖）300万m3以上，只按三分之一来计算，年耗赤泥50～70万吨。 山西省赤泥情况分析 山西省为推进赤泥的综合利用，该省出台了《山西省赤泥综合利用第十二个五年规划》，明确指出，到2015年，山西赤泥综合利用率将达15%至20%，年综合利用量力争达到150万吨以上，同时建立1-2个省级产学研结合赤泥资源综合利用技术工程中心，突破3-5项关键技术，推动技术装备升级，建成一批具有带动效益的应用示范和
拜耳法赤泥硫酸浸出铝离子试验研究 发表时间：2019-07-01T14:08:11.273Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：陈毛毛周永毅 [导读] 赤泥是氧化铝工业产生大量的高碱性工业固体废弃物，因呈酒红色而得名[1]。 广州紫科环保科技股份有限公司广东省 510663 摘要: 酸浸是湿法冶金中提取有价金属重要的步骤。本试验以赤泥中含量最丰富的Al3+离子为研究对象，添加一定量助溶剂，采用 8mol/L的硫酸酸浸，在液固比为15 mL/g的条件下，通过改变反应温度和反应时间得到最佳的酸浸出条件。对比常见的几种酸浸反应模型，得出赤泥中Al3+离子浸出动力学的研究符合收缩未反应芯模型（USCM）。试验数据分析结果表明：Al3+离子的酸浸符合产物层扩散控制，反应的活化能E1=27.68kJ/mol。 关键词: 赤泥酸浸铝动力学活化能 引言 赤泥是氧化铝工业产生大量的高碱性工业固体废弃物，因呈酒红色而得名[1]。赤泥含有丰富的铝、钙、铁、等金属元素，某些地区的赤泥还含有丰富的稀有稀土元素[2]，因此研究赤泥的资源化利用一直是固废行业的热点。 本试验以赤泥中含量最丰富的铝元素作为浸出的对象，在改变酸浸反应条件的情况下，找出Al3+离子浸出的最佳反应条件，并建立 Al3+离子浸出动力学模型。为赤泥中有价金属的回收利用提供可靠的理论依据。 一、试验部分 1.1试验仪器和试剂 试验仪器：FA2204B电子天平；GZX-9140 MBE数显鼓风干燥箱；SHA-BA水浴恒温振荡器；pHS-3C型数字式酸度计；UV3200紫外可见光分光光度计；抽滤装置，QUANTA400环境扫描电子显微镜。 试验试剂：硫酸、氯化钠、过硫酸铵、硫酸钠、氯仿、8-羟基喹啉、乙酸钠、硫酸铝钾、无水硫酸钠、甲醇等。所用试剂均为分析纯，水为去离子水。 1.2试验材料 赤泥样品取自某铝厂拜耳法赤泥堆放场，将赤泥置于数显鼓风干燥箱中，调节温度到105℃烘干24小时，研磨，过140目筛备用。采用等离子光谱法测定赤泥的主要元素含量[3],结果见表1:
碳化钙化 针对高铁、高碱、高铝赤泥的堆存量逐年增加，综合利用难度较大这一世界性难题。东北大学张廷安教授提出采用改变拜耳法赤泥平衡结构的“钙化-碳化-还原提铁”新工艺处理高铁拜耳法赤泥[1-5]。即首先通过钙化处理将赤泥中的含硅相全部转化为钙铝硅化合物即水化石榴石，并使用CO2对水化石榴石进行碳化处理，得到主要组成为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝，再通过低温溶铝后浸出渣的主要成分为硅酸钙、碳酸钙及氧化铁。赤泥中的铁经“钙化-碳化”处理后可实现充分单体解离，经还原-磁选提铁后即可得到主要成分为硅酸钙和碳酸钙的低碱、低铝、低铁的新型结构赤泥，可直接用于水泥工业。该技术可将拜耳法赤泥中的碱和铝转化为铝酸钠溶液并返回拜耳法工艺，高钙介质体系还原-磁选的方式可有效提高赤泥中铁的回收效率，实现赤泥有价元素的有效回收及综合利用，目前该技术已获国家自然科学基金重点项目（云南联合基金）和国家自然科学基金等项目资助，目前已与国内氧化铝厂及设计单位达成工业化试验合作协议。 参考文献 [1] Basic research on calcification transformation process of low grade bauxite. Zhu X F,Zhang T A,Lv G Z,et al. 2013 T M S Light M etals . 2013 [2] Research on the phase transformation and separation performance in calcificationcarbonationmethod for alumina production. Lv G Z,Zhang T A,Zhu X F,et al. 2013 T M S Light M etals . 2013 [3] Calcification-Carbonation method for alumina production by using low-grade bauxite. Zhang Ting’’An,Zhu Xiaofeng,Lv Guozhi,Pan Lu,Liu Yan,Zhao Qiuyue,Li Yan,Jiang Xiaoli,He Jicheng. TMS Light Metals . 2013 [4]一种消纳拜耳法赤泥的方法[P]. 张延安,吕国志,刘燕,豆志河,赵秋月,牛丽萍,赫冀成. 中 国专利:CN102757060A,
氧化铝氟化盐 拜耳法赤泥分离洗涤三种流程的比选 韩安玲 (沈阳铝镁设计研究院,辽宁沈阳110001) 摘要:本文介绍了深锥沉降槽的特点。列举了三种赤泥沉降分离洗涤工艺流程:(1)深锥沉降槽分离、4次深锥沉降槽洗涤;(2)平底沉降槽分离、3次平底沉降槽加一次过滤洗涤;(3)平底沉降槽分离、2次平底沉降槽加2次深锥沉降槽洗涤。在同等条件下对上述流程进行洗涤平衡计算及经济分析比较。 关键词:拜耳法;赤泥;沉降分离洗涤;流程;深锥沉降槽 中图分类号:TF803.23 文献标识码:B 文章编号:10021752(2005)03001004 溶出后的稀释浆液是铝酸钠溶液和赤泥的混合物,将两者分离为纯净的铝酸钠溶液和高固含的赤泥是分离作业的目的;用水洗涤分离赤泥得到高固含、低附碱的弃赤泥浆是洗涤作业的任务。 作为固液分离设备的沉降槽,在氧化铝工业中广泛应用。由于早期的沉降理论认为,沉降槽的产能只与沉降面积有关与高度无关,因而早期建设的氧化铝厂普遍采用高度1.8~ 2.8m的单层或多层沉降槽。近些年来,随着沉降理论的发展和技术进步,其结构形式发生了很大变化,沉降槽的性能也有突破性的提高,原来使用的高度小的单层和多层沉降槽已逐步被淘汰。 考核沉降槽固液分离的效果,不仅要看其产能高低,还要看其溢流净度(溢流浮游物含量)和底流固含多少,这些产量、质量指标对于衡量沉降槽性能的先进性和取得较好的技术经济效益是至关重要的。 现代沉降理论、实验和生产实践证明,上述三项指标均与沉降槽高度有关。适当提高沉降槽的高度,使泥浆层受到进一步压缩,可增加底流固含;液体穿过更高的清液层得到进一步澄清提高了溢流的净度。因此,在新建的氧化铝厂和老厂的技术改造中,赤泥分离洗涤沉降槽已被大型高帮平底沉降槽、深锥沉降槽所取代。 深锥沉降槽是上世纪70年代由加拿大铝业公司和贝克工业设备公司开发研制并应用于氧化铝工业中的新型沉降槽。其进料管专利E-DUK的结构能从清液层中汲取溶液,有效地稀释进料浆液的固含,使赤泥的沉降过程在有利于赤泥沉降的状态下进行,其絮凝剂进料方式为多点加入,该絮凝剂具有快速絮凝和降解作用。不断增大的高度/直径(H/D 1)等诸多方面的改进对提高沉降槽的产量和技术指标起到了很大作用。 1 深锥沉降槽 深锥沉降槽的进料结构(见图 1) 图1 进料筒结构原理图 2 大型平底沉降槽和深锥沉降槽的比 较 大型平底沉降槽、深锥沉降槽的规格和性能指标见表1。 进料技术条件 Na2O浓度:Na2O k165g/l 收稿日期:2004-10-08
拜耳法赤泥公路路基施工技术指南Technical Manial for Construction of Red Mud Highway Subgrade 山东省交通科学研究院 2016年12月 目录 前言........................................................... 第一章总则..................................................... 第二章路基施工前应进行的试验评价工作........................... 第三章施工前的准备工作......................................... 第四章赤泥改性固化处理......................................... 第五章赤泥路基施工............................................. 第五章赤泥路基的压实工艺....................................... 第六章压实标准与压实度检测..................................... 第七章石灰土封层............................................... 第八章粘土包边................................................. 前言 赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废弃物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。根据氧化铝生产工艺的不同赤泥可以分成拜尔法赤泥、烧结法赤泥。平均每生产1吨氧化铝，附带产生 0.8~1.5吨赤
Metallurgical Engineering 冶金工程, 2019, 6(2), 72-79 Published Online June 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/cd8990646.html,/journal/meng https://https://www.doczj.com/doc/cd8990646.html,/10.12677/meng.2019.62011 Dealkalization of the Bayer Red Mud: A Comprehensive Review Yanhong Ma1, Zhanwei Liu2* 1CHALCO Zhengzhou Non-Ferrous Metals Research Institute Co., Zhengzhou Henan 2Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: May 16th, 2019; accepted: May 29th, 2019; published: Jun. 5th, 2019 Abstract The high alkali of Bayer red mud makes it difficult to be used comprehensively. The majority of red mud is stored on land, but has the potential to be harmful to the surrounding environment and human health. How to dispose of red mud safely is still a worldwide difficult problem, but dealka-lization of the red mud is the key process that disposes of red mud. In this review, the basic prop-erties of Bayer red mud and the existing form and distribution features of alkali in red mud are summarized. Current status of dealkalization are illustrated in detail, the development trend of the research on dealkalization of red mud is put forward. This review provides technology sup-port for dealkalization of Bayer red mud and a scientific reference for sustainable development of alumina industry. Keywords Bayer Red Mud, Occurrence States of Alkaline, Dealkalization 拜耳法赤泥脱碱研究进展 马艳红1，刘战伟2* 1中国铝业郑州有色金属研究院有限公司，河南郑州 2昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明 收稿日期：2019年5月16日；录用日期：2019年5月29日；发布日期：2019年6月5日 摘要 拜耳法赤泥的强碱性使其综合利用难度增加，赤泥大量堆存极易引发重大环境安全问题，如何安全处置*通讯作者。
赤泥综合利用指导意见 工业和信息化部科学技术部关于印发《赤泥综合 利用指导意见》的通知 【发布时间:2010年11月25日】【来源:节能与综合利用司】【字号:大中小】 工信部联节,2010,401号 各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化、科技主管部门，有关行业协会、中央企业: 为贯彻落实国务院《有色金属产业调整和振兴规划》，提高赤泥综合利用率和综合利用技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作。工业和信息化部、科技部联合编制了《赤泥综合利用指导意见》，现印发你们，请遵照执行。 二〇一〇年八月十日 赤泥综合利用指导意见 为贯彻落实国务院《有色金属产业调整和振兴规划》，提高赤泥综合利用率和技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，提出赤泥综合利用指导意见如下: 一、充分认识赤泥综合利用的重要性和紧迫性 赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8—1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤
泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。 目前，赤泥综合利用仍属世界性难题, 国际上对赤泥主要采用堆存覆土的处置方式。我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的高度重视，开展了跨学科、多领域的综合利用技术研究工作，如赤泥提取有价金属，配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、化学结合陶瓷(CBC)复合材料、保温耐火材料、环保材料等。但这些研究尚处于实验室阶段，还未实现产业化。 当前赤泥综合利用存在的主要问题: 一是缺乏大量消纳赤泥和具有产业竞争力的关键技术。赤泥具有碱性强、比表面积大、各种组分互相包裹、嵌布等特征，使其综合利用难以借鉴其他领域一些成熟的工艺、技术和设备，在我国尚未形成高效利用和适于大规模推广的技术支撑体系。 二是缺乏相应标准，产品市场认可度低。当前，已经开发出的部分赤泥综合利用产品，由于缺少国家标准或行业标准的支撑，如赤泥作建筑材料，只有参照其他同类产品标准，市场认可度低，造成产品应用受到限制，难以大规模推广。 三是缺乏针对性的扶持政策。在我国现行财税优惠政策中，未充分考虑赤泥强碱性造成综合利用难度远大于其他工业废渣的特殊性，缺乏有针对性的扶持政策，企业利用赤泥的积极性不高。 四是对赤泥的综合利用重视程度有待提高。赤泥综合利用是氧化铝企业的非主营业务，处 于产业的末端，经济效益差，多数企业采取一堆了之的处置方式。赤泥堆存的环境风险和安全隐患具有长期性和隐蔽性，导致企业和相关部门的重视程度不够。
一 原理 1.原理： 1889---1892年俄国纤维工业需要大量氧化铝作媒染剂，在圣彼得堡工作的奥地利化学家卡尔·约瑟夫·拜耳提出了拜耳法并申请了两项专利: 一是发现只要添加氢氧化铝晶种，氢氧化铝会从稀释后的碱液中慢慢沉淀出来； 二是剩余碱液可以回收，提高浓度重新处理新的铝土矿，实现了连续生产。 世界上第一个用拜耳法生产的氧化铝工厂投产于1894年，年产量400t/a ，一百年来它已经有了许多改进，但仍然习惯地沿用着拜耳法这外名字。 一百多年来溶出技术的变化： （1）溶出方法：由单罐阶段溶出作业发展为多罐串联连续溶出，并出现了管道化溶出技术。 （2）溶出温度：最初的为105度、200度、240度，现在的管道化溶出温度280度---300度。 （3）加热方式：蒸汽直接加热变为蒸汽接近加热，直到管道化溶出高温段的熔盐加热。 2实质： aq OH aAl aq O H x NaOH O xH O Al ++-++?42232)(2N )3(2分解 溶出 当溶出一水铝石和三水铝石时x 分别为1和3 当分解铝酸钠溶液时x 为3 3 拜耳法生成流程特点： 用在处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，其经济效果远非其他方法所能媲美。目前全世界生成的氧化铝和氢氧化铝，有90%以上都是拜耳法生产的，且90%以上的氧化铝铝是供电解铝用的。 拜耳法处理高硅铝土矿时有相当多的碱和氧化铝的损失。
4拜耳法循环： 4.1主要包括两个过程： （1）分子比为1.8的铝酸钠溶液在常温下，只要添加氢氧化铝晶种，不断搅拌，溶液中的氧化铝便可以呈氢氧化铝状态析出，直到分子比提高到6为止，这也就是晶种分解过程。 （2）已经析出大部分氢氧化铝的溶液，在加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物，这就是种分母液溶出铝土矿的过程。 这其实就是拜耳提出的两项专利，交替使用这两个过程就可以不断的处理铝土矿，从中得纯的氢氧化铝产品，这就构成拜耳循化。 4.2 拜耳法循化图： 4.2.1 四个点： A点:循环母液的成分点。如果不考虑杂质造成的碱液损失，溶出时延一水铝石图形点连线变化，直到饱和。他在高温下是未饱和的具有溶出铝土矿的能力。 B点:溶出后溶液的成分点。在实际生产中由于溶解时间的限制，溶出过程在B点就结束，不会到达理论上的与溶解度等温线的交点。 C点：为了从其中析出氢氧化铝，加入赤泥洗液将其稀释以降低其稳定性，由于溶液中的氧化铝和氧化钠的浓度同时降低，其成分由B点沿等摩尔比线改
高铁赤泥中铁的盐酸浸出研究 摘要 随着我国经济的持续快速发展，对支持国民经济可持续发展的第一、二大金属铁、铝的消费也越来越大，导致国内铁矿石和铝土矿石供需矛盾突出，资源严重短缺，对国内外资源的依存度越来越大。赤泥是铝土矿经强碱溶出氧化铝后所产生的废矿渣，主要 成分有Fe 2O 3, Al 2 O 3 ,SiO 2 ,CaO,TiO 2 ,REO等。每生产1t氧化铝约产生0.8-1.5t赤泥，我国 累积堆存量达到2亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。 为回收赤泥中的铁，决赤泥污染和占地问题，研究了用盐酸溶出废赤泥中的氧化铝和氧化铁的工艺，考察了赤泥的焙烧、盐酸与赤泥的液固比、盐酸的浓度、酸浸时间、酸浸温度及酸浸方式对赤泥中氧化铝、氧化铁浸出率的影响. 结果表明: 赤泥不需要焙烧，盐酸与赤泥的液固比5∶1, 盐酸的浓度为7mol/L，酸浸温度在100℃左右, 酸浸时间为60 min, 酸浸方式为二次浸出,氧化铁的浸出率为98.39%。 关键词：高铁赤泥；氧化铁；浸出率
High-speed rail iron red mud of hydrochloric acid leaching Abstract With China’s sustained and rapid economic development, the most important metal which to support the sustainable development of national economy-iron and aluminum which consumption is also growing. Because of the domestic iron ore and bauxite ore supply and demand contradiction is highlighting, the shortage of resources, the dependence on foreign resources become more and more seriously. Red mud is the production process of alumina bauxite after dissolution of alumina produced waste slag. It main componentsas follow: Fe2O3,Al2O3,SiO2,CaO,TiO2,REO etc. Each it alumina production create about 0.8-1.5red mud. The cumulative stack stock to reach 2 tons. Red mud amount storage, not only occupy the land and waste of resources, but also easy to cause environmental pollution and potential safety hazard. In order to recycle iron in red mud，and solve the problems that red mud po llutes the environment and occupies large areas of land，the processes of extracting iron oxide from wast red mud with hydrochloric acid is investigated by studying the influences of baking of red mud，liquid - solid ratio of hydrochloric acid to red mud，the concentration of hydrochloric acid，reaction time，reaction temperature，ways of extracting on the leaching ratios of alumina and iron oxide. The results showed that the red mud does not need to be baked. The leaching ratios of iron oxide reach 98.39% respectively under the conditions that the liquid- so lid ratio of hydrochloric acid to red mud is 5∶1, the concentration of hydrochloric acid is 7 m o l/L, the reaction time is 60 minutes, the reaction temperature is about 100 ℃, and the way of extracting is two - step extracting. Key words:high—iron-content red mud，; iron oxide; leaching ratio
1.不悔梦归处，只恨太匆匆。 2.有些人错过了，永远无法在回到从前;有些人即使遇到了，永远都无法在一起，这些都是一种刻骨铭心的痛! 3.每一个人都有青春，每一个青春都有一个故事，每个故事都有一个遗憾，每个遗憾都有它的青春美。 4.方茴说：“可能人总有点什么事，是想忘也忘不了的。” 5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 铝土矿拜耳法 拜耳法主要是针对高铁三水铝石矿，先按拜耳法溶解矿石提取氧化铝，经选矿或酸溶从赤泥中回收铁。对于拜耳法溶出的研究已较为成熟，故研究多集中在从赤泥中回收铁。陈德和徐树涛将高铁三水铝土矿进行了拜耳法溶出－赤泥选铁研究，氧化铝的回收率可达53%～58%；赤泥配入还原煤和燃烧煤，进行成型干燥、还原焙烧、磁选，铁的回收率达到80%以上，得到的海绵铁粉可进行造球、炼钢使用；刘培旺等人采用湿式高梯度脉动磁选法处理某拜耳法赤泥，可得到ＴＦｅ含量54%～56%的铁精矿，该铁精矿能用于高炉炼铁。陈世益对广西高铁三水铝石矿进行常压、低温和低碱浓度条件下溶出约10分钟，三水铝石矿溶出率高于90%，赤泥掺入煤粉经压团、干燥，进入回转窑还原焙烧，然后破碎、磁选、成型为海绵铁团块，产品的全铁品位和金属化率均高于90%，铁回收率大于85%。 拜耳法适合处理高铝硅比（A/S＞7）的三水铝石矿，对原矿的品质要求高，且在高铁三水铝土矿中，Al2O3不仅以三水铝石形式存在，有时会夹杂有一水硬铝石和一水软铝石，而拜耳法常压浸出时只能溶出三水铝石形式存在的Al2O3，Al2O3浸出率较低，原矿中Al2O3在浸出过程中损失较大，而且无法分离固溶在Fe2O3中的Al2O3，导致铁精矿中Al2O3含量会较 高。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。 3.石村不是很大，男女老少加起来能有三百多人，屋子都是巨石砌成的，简朴而自然。 4.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 5.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 6.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
赤泥综合利用 一.对赤泥综合利用充分认识 赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产一吨氧化铝，大约产生赤泥0.8—1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。 目前，赤泥综合利用仍属世界性难题, 国际上对赤泥主要采用堆存覆土的处置方式。我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的高度重视，开展了跨学科、多领域的综合利用技术研究工作，如赤泥提取有价金属，配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、化学结合陶瓷（CBC）复合材料、保温耐火材料、环保材料等。但这些研究尚处于实验室阶段，还未实现产业化。 当前赤泥综合利用存在的主要问题： （1）.缺乏大量消纳赤泥和具有产业竞争力的关键技术。赤泥具有碱性强、比表面积大、各种组分互相包裹、嵌布等特征，使其综合利用难以借鉴其他领域一些成熟的工艺、技术和设备，在我国尚未形成高效利用和适于大规模推广的技术支撑体系。
（2）.缺乏相应标准，产品市场认可度低。当前，已经开发出的部分赤泥综合利用产品，由于缺少国家标准或行业标准的支撑，如赤泥作建筑材料，只有参照其他同类产品标准，市场认可度低，造成产品应用受到限制，难以大规模推广。（3）.缺乏针对性的扶持政策。在我国现行财税优惠政策中，未充分考虑赤泥强碱性造成综合利用难度远大于其他工业废渣的特殊性，缺乏有针对性的扶持政策，企业利用赤泥的积极性不高。 (4).对赤泥的综合利用重视程度有待提高。赤泥综合利用是氧化铝企业的非主营业务，处于产业的末端，经济效益差，多数企业采取一堆了之的处置方式。赤泥堆存的环境风险和安全隐患具有长期性和隐蔽性，导致企业和相关部门的重视程度不够。 二.目前采用的重要技术 1．低成本赤泥脱碱技术 低成本赤泥脱碱技术不仅可以为赤泥的大宗高值利用奠定基础，还能回收利用其中的碱。技术攻关要点：（1）低成本赤泥脱碱的基础物理化学条件优化；（2）低成本赤泥脱碱技术的短流程清洁生产工艺开发；（3）赤泥脱碱溶液的低成本浓缩技术；（4）赤泥脱碱过程中的节能与能源梯级利用关键技术；（5）低成本赤泥脱碱的成套设备研制。 2．高铁赤泥及赤泥铁精矿深度还原再选铁技术 高铁赤泥（含铁量在30%以上）直接深度还原和赤泥铁精粉深度还原再选铁技术，可以使还原铁粉的品位达到90%以上，实现赤泥中铁回收率达到90%以上。技术攻关要点：（1）深度还原反应气氛和过程的准确控制技术；（2）深度还原
第33卷第9期 硅酸盐通报Vol．33No．92014年9月BULLETIN OF THE CHINESE CEＲAMIC SOCIETY September ，2014 拜耳法赤泥脱碱研究现状 朱晓波，李望，管学茂，马娇 （河南理工大学材料科学与工程学院，焦作454000） 摘要：叙述了拜耳法赤泥脱碱的意义以及我国拜耳法赤泥的物理化学性质以及物相特点， 结合国内外拜耳法赤泥脱碱研究现状，总结了目前拜耳法赤泥脱碱工艺存在的问题，并提出了拜耳法赤泥高效脱碱的建议和意见。 关键词：拜耳法赤泥；脱碱；综合利用；稀有金属；建筑材料 中图分类号：TD98文献标识码：A 文章编号：1001- 1625（2014）09-2254-04Ｒesearch Status on Dealkalization of the Ｒed Mud by Bayer Process ZHU Xiao-bo ，LI Wang ，GUAN Xue-mao ，MA Jiao （Henan Polytechnic University ，School of Materials Science and Engineering ，Jiaozuo 454000，China ） 基金项目：河南理工大学博士基金（B2014- 012）作者简介：朱晓波（1985-），男，讲师，博士．主要从事二次资源综合利用及矿物化学提取方面的研究．Abstract ：The significance of dealkalization on the red mud of Bayer process was described．The chemical and physical properties and phase characteristics of the red mud were expounded．The existing problems on the dealkalization process were summarized and the suggestions on efficient dealkalization of the red mud of Bayer process were put forward according to the research status on dealkalization of the red mud of Bayer process at home and abroad． Key words ：red mud of bayer process ；dealkalization ；comprehensive utilization ；rare metals ；building material 1引言 赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的尾渣，因其含有一定量的赤铁矿而成红色，故称之为赤泥。拜耳 法提铝工艺以其能耗低和效益好的特点，得到了国内外氧化铝厂的广泛应用［1］。拜耳法赤泥是一种碱性污 染源，矿物组成及化学成分较复杂，全球每年生产总量达7000余万吨，其中中国每年赤泥产生量为3000多万吨。堆存赤泥筑坝不仅会造成地下水体和土壤污染，同时由于赤泥的粒度极细，还会随风飞扬造成空气污染，因此必须采取有效的措施处理该类固体废弃物。目前，拜耳法赤泥的综合利用主要包括以下三个方面： 一是制备建筑材料，如免烧砖、蒸压砖、陶粒等［2］。二是提取其中的有价金属，如浸出提铝［3-5］，磁化焙烧选 铁［6，7］，酸浸提取钪、 钛、钒等稀有金属［8-12］。三是制备吸附材料，应用于废水处理。由于拜耳法提铝工艺是采用强碱（NaOH ）高温溶出铝土矿中氧化铝的过程，故此该工艺产生的尾渣（拜耳法赤泥）中游离碱和结构碱含量均较高，同时几乎不含2CaO ·SiO 2等活性成分，很难直接应用于建材行业。拜耳法赤泥中含有多种 有价金属，例如除铝、铁等常见金属外，还包括钪、钛、钒、铅和其他稀土金属等 ［13-16］ 。从拜耳法赤泥中提取有价金属一般需采用湿法冶金中的酸浸工艺，因此拜耳法赤泥在酸浸之前若不进行预先脱碱，会导致浸出过程酸耗量大、成本高等问题。在赤泥制备吸附材料之前，若不进行预先脱碱，吸附材料在应用过程中，其结构中的碱会溶解到废水中造成二次污染。