拜耳法高铁赤泥综合回收铁铝钠的研究

发布时间：2023-03-27 05:40

　　目前氧化铝工业产出的大量赤泥被迫堆存,不仅占用大量土地,而且严重污染土壤、水体和空气。对赤泥中有价元素的高效分离回收,是实现赤泥减量化和无害化有效方法。 本文对采用还原烧结-溶出-磁选法分离回收拜耳法高铁赤泥中铁、铝、钠的理论和工艺进行了系统研究,明确了还原烧结过程铁矿物还原生成粗大富铁颗粒的机理和条件,明晰了控制烧成过程炉料中液相量和扩大烧成温度范围的方法,提出了适宜的还原烧结条件和磁选分离铁的条件。论文的主要研究结果如下： 1)热力学计算和动力学研究表明,在铁矿物碳还原体系中存在碳酸钠时,铁矿物易与碳酸钠快速反应形成中间产物Na2O·Fe2O3,而Na2O·Fe203被碳还原的反应速度快、起始温度低,且对还原物料中铁晶粒的长大有促进作用,有利于还原物料中铁的高效分离。 2)通过调整还原烧结过程的炉料配方,可有效控制还原烧结过程炉料中的液相量并扩大炉料的烧成温度范围。在高铁赤泥还原烧结炉料钙比2.0、碱比1.0、配碳比15%,烧成温度为1100℃～1200℃的条件下,还原烧结过程能顺利进行,熟料经浸出后,赤泥中铝回收率达到90%、钠回收率达到90%。 3)采用两段磁选工艺,可有效回收...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 资源与环境现状
        1.2.1 国内铝铁资源概况
        1.2.2 赤泥的危害
    1.3 赤泥中提取有价元素的研究
        1.3.1 赤泥中提取铁的研究
        1.3.2 赤泥中提取铝的研究
        1.3.3 赤泥中提取多种金属的研究
    1.4 赤泥应用于环境处理和建材制备的研究
        1.4.1 赤泥在环保方面的应用
        1.4.2 赤泥在制备建材的应用
    1.5 选题意义及研究思路
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究思路
2 实验方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备
    2.3 实验流程
3 赤泥中含铁矿物碳热还原过程分析
    3.1 热力学计算
        3.1.1 含铁矿物碳热还原过程中的主要反应
        3.1.2 热力学分析
    3.2 Fe₂O₃-Na₂CO₃-C体系热重分析
    3.3 Na₂O·Fe₂O₃在赤铁矿物还原过程中的作用
    3.4 Na₂O·Fe₂O₃对含铁化合物还原产物的影响
    3.5 本章小结
4 高铁赤泥烧成熟料中铝的回收
    4.1 烧成温度对氧化铝回收率的影响
    4.2 烧成时间对氧化铝回收率的影响
    4.3 钙比对氧化铝回收率的影响
    4.4 碱比对氧化铝回收率的影响
    4.5 配炭比对氧化铝回收率的影响
    4.6 生料制备方式对氧化铝回收率的影响
    4.7 添加剂对高铁赤泥熟料还原烧成的影响
    4.8 本章小结
5 高铁赤泥中钠的回收
    5.1 烧成温度对熟料中钠回收率的影响
    5.2 钙比对钠回收率的影响
    5.3 碱比对钠回收率的影响
    5.4 配炭比对钠回收率的影响
    5.5 本章小结
6 高铁赤泥中铁的回收
    6.1 烧成时间对赤泥铁回收率的影响
    6.2 钙比对赤泥中铁回收的影响
    6.3 碱比对赤泥中铁回收的影响
    6.4 配炭比对赤泥中铁回收的影响
    6.5 磁选强度对赤泥中铁回收的影响
    6.6 一次精选对赤泥中铁回收的影响
    6.7 精矿和尾矿的物相组成及形貌分析
    6.8 精矿和尾矿的钠含量分析
    6.9 本章小结
7 赤泥中主要稀有金属的走向
    7.1 赤泥中主要稀有元素的含量
    7.2 钛元素的走向
    7.3 钪元素的走向
    7.4 铌元素的走向
    7.5 钽元素的走向
    7.6 本章小结
8 结论和展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录
攻读学位期间主要研究成果
致谢



本文编号：3772506