有色金屬冶煉渣的資源化第1頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1赤泥的資源化赤泥鋁土礦煉鋁氧化鋁每生產(chǎn)1t氧化鋁，約排出1～2t赤泥。

第2頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月一、赤泥的組成表7-1赤泥的化學組成，％名稱Al2O3SiO2CaOFe2O3Na2OTiO2K2O赤泥（堿石灰燒結(jié)法）赤泥（聯(lián)合法）赤泥（拜爾法）5～75.4～7.513～2519～2220～20.55～1044～4844～4715～318～126.1～7.521～372～2.52.8～30.6～3.72～2.56～7.7

0.5～0.73

礦物組成：主要包括硅酸二鈣，約占50～60%，還有Fe2O3、石英、霞石、鈉硅石、含水鋁酸三鈣、方解石、鈣鈦礦和部分附著堿等。如山東鋁廠所排赤泥的各主要礦物組分的含量是β-硅酸二鈣（β-2CaO·SiO2）50～60%、鈣鋁榴石（3CaO·A12O3·xSiO2·yH2O）5～10%、氧化鐵（Fe2O3·xH2O）4～7%、方解石（CaCO3）2～10%、鈉硅渣（Na2O·A12O3·1.7xSiO2·2H2O）5～10%、鈣鈦礦（CaO·TiO2）2～5%。

第3頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月二、赤泥的性質(zhì)赤泥漿呈紅色，具有觸變性。其固液比一般為1：3～4，所含液相稱為附液，具有較高的堿性，pH值為10～12，顆粒直徑為0.08～0.25mm，其中-200目占94%，最高98%。因此，赤泥屬于強堿性高分散的廢渣。粉狀赤泥比重為2.3～2.7，容重為0.73～1.0g/cm3，熔點為1200～1250℃，比表面積0.5m2/g左右。濾液，返回鋁生產(chǎn)系統(tǒng)赤泥干燥還原熔煉水泥生產(chǎn)原料鹽浸生鐵過濾濾渣焦碳Na2CO3三、赤泥中有價金屬的綜合回收圖7-1赤泥還原煉鐵-爐渣浸出工藝第4頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月赤泥干燥酸浸生鐵焦碳、石灰石硫酸燒結(jié)造塊還原熔煉石灰石爐渣過濾濾渣濾液萃取萃取劑有機相反萃碳酸鈉無機相無機相有機相水解Ti（OH）4灼燒TiO2蒸發(fā)干燥富鋯稀有金屬圖7-2綜合回收赤泥中有價元素工藝流程

第5頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月水解煅燒TiO2濾渣赤泥、石灰石、碳酸鈉與煤磨細還原焙燒粉碎水浸過濾濾液強磁選磁性部分非磁性部分硫酸浸出還原熔煉生鐵鈦氧硫酸鹽溶液Fe2O3、Al2O3混合物HCl氣體富Ti浸渣赤泥過濾富Al、Fe浸液鹽酸浸出水解煅燒TiO2蒸發(fā)焙燒硫酸浸出鈦氧硫酸鹽溶液圖7-4赤泥直接浸出工藝流程

圖7-3赤泥的焙燒還原-磁選-浸出工藝流程

第6頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月富Ti浸渣赤泥過濾富Al、Fe浸液鹽酸浸出生產(chǎn)TiO2沉淀硅酸氫氟酸HF硅酸生成冰晶石氯化鈉NaCl蒸發(fā)結(jié)晶冰晶石圖7-5赤泥直接浸出生產(chǎn)冰晶石工藝流程Na3AlF6赤泥干燥混合NaKCO3、Na2B4O7焙燒鹽酸浸出過濾浸渣浸液離子交換吸附低濃度鹽酸解吸含F(xiàn)e、Al、Ca、Si、Ti、Na溶液高濃度鹽酸解吸含Sc、Y溶液萃取含Sc有機相反萃含Sc無機相Sc2O3產(chǎn)品含Y無機相含Y產(chǎn)品化學法分離提取各種金屬圖7-6赤泥中稀有、稀土元素的提取工藝流程

第7頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月四、赤泥生產(chǎn)水泥赤泥漿、砂巖、鐵粉、石灰原料磨料漿庫燒成窯水泥磨普通硅酸鹽水泥煤磨煤石膏烘干機礦渣水泥庫圖7-7利用燒結(jié)法赤泥生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥工藝流程

赤泥漿經(jīng)過濾、脫水后，以赤泥（20～40%）、砂巖、石灰石、鐵粉四組分配成生料，共同磨制成生料漿，調(diào)整到符合技術(shù)指標后，用流入法在蒸發(fā)機中除去大部分水分后，再進入（或直接噴入）回轉(zhuǎn)窯在溫度1400～1450℃燒成水泥熟料。熟料與高爐水渣、石膏共同在水泥磨中混合碾磨到一定細度即得到水泥產(chǎn)品。

用水泥熟料、赤泥、石膏按50：42：8的配比生產(chǎn)的赤泥硅酸鹽水泥，與礦渣硅酸鹽水泥一樣成為水泥工業(yè)的一種重要產(chǎn)品，廣泛地用于工農(nóng)業(yè)建筑工程中。第8頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月五、生產(chǎn)高效混凝劑聚硅酸鐵鋁赤泥漿通氧篩選硫酸浸出過濾聚硅酸鐵鋁混凝劑聚硅酸濾液混合圖7-10赤泥制備出聚硅酸鐵鋁混凝劑工藝流程赤泥篩選，得到粒度0.1mm的赤泥細粒，與35%硫酸攪拌浸出。浸出過程升溫至90℃并通入氧氣，并在90℃恒溫2h，冷卻、過濾，得到Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3混合液。將硅酸鈉稀釋到一定濃度，并加入一定濃度的硫酸將稀釋液pH調(diào)到1～2，并放置一定時間，使聚硅酸分子量達到30～40萬道爾頓，再加入赤泥酸浸混合液，陳化2h，即得到聚硅酸鐵鋁混凝劑。其分子量為43.5萬道爾頓，密度為1.273g/cm3。第9頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2銅渣的資源化銅渣主要來自于火法煉銅過程，其他銅渣則是煉鋅、煉鉛過程的副產(chǎn)物。銅渣中含有銅、鋅等重金屬和Au、Ag等貴金屬。因此，銅渣的利用價值很大。一、銅渣組成表7-2銅冶煉渣的組成，%渣的名稱FeCuPbZnCdAsSSiO2CaO銅鼓風爐渣銅反射爐渣25～3031～360.210.400.52

2.0

0.0040.01270.0330.273

1.2530～3538～4110～156～7銅渣中的主要礦物包括硅酸鐵、硅酸鈣和少量硫化物和金屬元素等。水淬銅渣幾乎全部都是玻璃相，只有極少數(shù)結(jié)晶相（石英、長石）出現(xiàn)。

第10頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月銅渣、還原劑、氯化劑融化回收In、Pb、Sb高溫氯化揮發(fā)空氣煙塵圖7-12銅渣氯化揮發(fā)提銦工藝流程

含銦品位0.6～0.95%，具有很大的回收價值。銅渣中的Pb、Sb、In易被氯化，SiO2不易被氯化。當焙燒溫度大于900℃時，Pb、Sb、In氯化揮發(fā)成為蒸氣而與SiO2等雜質(zhì)分離。所用氯化劑為氯化鈣。常用的還原劑為焦炭粉。吹入空氣可使銅渣內(nèi)的金屬氧化，促進反應(yīng)進行。通過捕集煙塵，得到含Pb、Sb、In的富集物，再通過化學方法分離提取In和Pb、Sb金屬。銦的揮發(fā)率90%以上，殘渣含銦低于0.1%，銦的揮發(fā)較徹底。

第11頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月CuSO4·5H2O置換渣ZnSO4·7H2O產(chǎn)品銅渣氧化焙燒硫酸浸出浸液浸渣濃縮冷卻結(jié)晶母液一次置換含鋅、鎘渣硫酸KMnO4氧化鋅粉海綿鎘產(chǎn)品冷卻結(jié)晶濃縮母液二次置換氧化渣圖7-13銅渣生產(chǎn)硫酸銅及回收有價金屬工藝流程

第12頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月代替黃砂用作除銹磨料：水淬銅渣主要有鐵的氧化物及脈石等形成的硅酸鹽與氧化物。因其摩氏硬度5.4～5.46，密度4.495t/m3，是生產(chǎn)磨料的理想原料，在國外已廣泛應(yīng)用在船舶制造工業(yè)的噴砂除銹工藝中

水淬銅渣回轉(zhuǎn)窯干燥粗粒雙層振動篩篩分對輥破碎機中粒成品篩0.5～1.6mm粒級1.0～2.7mm粒級細粒丟棄第13頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3其他有色金屬渣的資源化浸渣，返回火法煉鉍工藝氯化鉛渣浸出、凈化NaCl溶液、鹽酸、硫化鈉浸液澄清、過濾中和NaOH含鉛NaCl水溶液沉淀物洗滌H2O堿式氯化鉛洗滌水加硫酸進行硫酸化轉(zhuǎn)化粗硫酸鉛洗滌烘干硫酸鉛產(chǎn)品加碳酸銨進行碳酸化轉(zhuǎn)化粗堿式碳酸鉛洗滌烘干煅燒黃丹（PbO）圖7-21氯化鉛渣中鉛、鉍的回收工藝流程第14頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月沉后液球磨、水浸沉硅、鍺含銀粗鉛浸鋅渣堿熔水純堿堿渣浸液氯化鈣硅鍺渣硫酸浸出浸液栲膠沉鍺燒堿、栲膠煅燒鍺富集物含銦渣硫酸浸出浸液萃取反萃鋅板置換壓團熔鑄粗銦圖7-25浸鋅渣中銦、鍺、鉛、銀的回收工藝流程

第15頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月鎳渣水浸浸液浸渣一次除鐵石灰、漂水一次鐵渣一次凈液二次除鐵碳酸鈉、漂水二次鐵渣二次凈液沉鎳碳酸鈉碳酸鎳廢液洗滌廢液烘干、焙燒氧化鎳棒磨氧化鎳產(chǎn)品圖7-30鎳渣生產(chǎn)氧化鎳工藝流程

第16頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月水HCl、MgCl2Na2CO3、NaNO3水浸鉬渣焙燒凈化鉬酸鈉溶液