综合利用赤泥的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9271167阅读:来源:国知局
装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,从而实现赤泥中钠的二次脱除,进而可以实现赤泥的高效脱碱,另外本发明通过向熔分处理所得尾渣中加入生石灰和硅石进行熔炼,可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣,从而拓宽了赤泥的利用价值,实现化害为利,变废为宝,进而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
[0051]在本发明的另一个方面,本发明提出了一种综合利用赤泥的系统。根据本发明的实施例,该系统包括:混合装置,所述混合装置具有赤泥入口、还原剂入口和混合物料出口,且适于将赤泥和还原剂进行混合处理,以便得到混合物料;还原焙烧装置,所述还原焙烧装置具有混合物料入口、第一氧化钠出口和固体混合物出口,所述混合物料入口与所述混合物料出口相连,且适于将所述混合物料进行还原焙烧处理,以便得到氧化钠以及含有金属铁的固体混合物;熔分装置,所述熔分装置具有固体混合物入口、生石灰入口、第二氧化钠出口、铁水出口和尾渣出口,所述固体混合物入口与所述固体混合物出口相连,且适于将所述含有金属铁的固体混合物与生石灰混合进行熔分处理,以便得到氧化钠、铁水和尾渣;熔炼装置,所述熔炼装置具有尾渣入口、生石灰进口、硅石入口和熔炼渣出口,所述尾渣入口与所述尾渣出口相连,且适于将所述尾渣与生石灰和硅石进行混合进行熔炼处理,以便得到熔炼渣;以及水淬装置,所述水淬装置具有熔炼渣入口和水淬渣出口,所述熔炼渣入口与所述熔炼渣出口相连,且适于将所述熔炼渣进行水淬处理,以便得到水淬渣。发明人发现,通过将赤泥和还原剂混合进行还原焙烧处理,可以有效还原氧化铁和氧化钠,其中,还原出的金属钠挥发进入焙烧装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,从而实现赤泥中钠的初步回收,并且经过焙烧处理,可以使得赤泥中大部分的含钠的物质转化为铝酸钠、铝硅酸钠,同时将还原焙烧所得固体混合物与生石灰混合进行熔分处理,可以将生石灰作为助溶剂,不仅降低固体混合物的熔化温度,而且可以调节熔融物料的碱度,并且可以改善熔融物料的流动性,从而促进渣铁分离,其次通过熔分处理,进一步脱除难还原挥发的钠,从而实现赤泥中钠的二次脱除,进而可以实现赤泥的高效脱碱,另外本发明通过向熔分处理所得尾渣中加入生石灰和硅石进行熔炼,可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣,从而拓宽了赤泥的利用价值,实现化害为利,变废为宝,进而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
[0052]下面参考图2对本发明实施例的综合利用赤泥的系统进行详细描述。根据本发明的实施例,该系统包括:
[0053]混合装置100:根据本发明的实施例,混合装置具有赤泥入口 101、还原剂入口 102和混合物料出口 103,且适于将赤泥和还原剂进行混合处理,从而可以得到混合物料。
[0054]根据本发明的一个实施例,还原剂的具体类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,还原剂可以为含碳还原剂,例如为粉煤。由此,可以显著降低原料成本。
[0055]还原焙烧装置200:根据本发明的实施例,还原焙烧装置200具有混合物料入口201、第一氧化钠出口 202和固体混合物出口 203,混合物料入口 201与混合物料出口 103相连,且适于将混合物料进行还原焙烧处理,从而可以得到氧化钠以及含有金属铁的固体混合物。发明人发现,经过焙烧处理,可以将赤泥中的氧化铁和氧化钠还原为金属铁和金属钠,其中,被还原出的金属钠挥发进入焙烧装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,实现赤泥中钠的初步回收,并且经过焙烧处理,可以使得赤泥中大部分的含钠物质转化为铝酸钠、铝娃酸钠,在恪分中进一步回收。
[0056]根据本发明的一个实施例,还原焙烧处理的温度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,还原焙烧处理的温度可以不低于1280摄氏度。发明人发现,该还原焙烧温度可以明显促进氧化铁和氧化钠的还原,而还原出的金属钠挥发进入焙烧装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,从而实现赤泥中钠的初步回收,经过焙烧处理,可以使得赤泥中大部分的含钠物质转化为铝酸钠、铝硅酸钠,在熔分中进一步回收。
[0057]熔分装置300:根据本发明的实施例,熔分装置300具有固体混合物入口 301、生石灰入口 302、第二氧化钠出口 303、铁水出口 304和尾渣出口 305,固体混合物入口 301与固体混合物出口 203相连,且适于将含有金属铁的固体混合物与生石灰混合进行熔分处理,从而可以得到氧化钠、铁水和尾渣。发明人发现,通过将还原焙烧所得固体混合物与生石灰混合进行熔分处理,可以将生石灰作为助溶剂,不仅降低固体混合物的熔化温度,而且可以调节熔融物料的碱度,并且可以改善熔融物料的流动性,从而促进渣铁分离,同时通过熔分处理,进一步脱除含金属铁的固体混合物中的含钠物质。还原出的金属钠挥发进入熔分装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,从而实现赤泥中钠的二次脱除,进而可以实现赤泥的尚效脱喊。
[0058]根据本发明的实施例,含金属铁的固体混合物与生石灰混合比例并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,含有金属铁的固体混合物与生石灰可以按照质量比为100: (3?10)进行混合。发明人发现,该比例可以调节含金属铁固体混合物中的碱度,保证实现渣铁分离,得到铁水和炉渣。
[0059]熔炼装置400:根据本发明的实施例,熔炼装置400具有尾渣入口 401、生石灰进口402、硅石入口 403和熔炼渣出口 404,尾渣入口 401与尾渣出口 305相连,且适于将尾渣与生石灰和硅石进行混合进行熔炼处理,从而可以得到熔炼渣。发明人发现,通过向熔分处理所得尾渣中加入生石灰和硅石进行熔炼,可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣,从而拓宽了赤泥的利用价值,实现化害为利,变废为宝,进而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。该步骤中,具体的,对于本发明而言,生石灰的有效成分为CaO,硅石的有效成分为S12,可以与炉渣中原有的铝硅酸盐、铝酸盐发生化学反应,生成硅酸钙、硅酸二钙,改变炉渣熔体的性质,增强易磨性和改性渣的活性。
[0060]根据本发明的一个实施例,尾渣与生石灰和硅石的混合比例并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,尾渣、生石灰和硅石可以按照质量比为100: (25?30): (30?35)进行混合。发明人发现,在该配比下,可以使赤泥的炉渣熔体发生反应,保证合适的炉渣碱度和炉渣活性,使炉渣中Al203〈20wt%,S12和 CaO 的含量 >30wt %,T12含量 <5wt %。
[0061]水淬装置500:根据本发明的实施例,水淬装置500具有熔炼渣入口 501和水淬渣出口 502,熔炼渣入口 501与熔炼渣出口 404相连,且适于将熔炼渣进行水淬处理,从而可以得到水淬渣。由此,可以将赤泥转化为高附加值的水淬渣,从而拓宽了赤泥的利用价值。
[0062]根据本发明实施例的综合利用赤泥的系统通过将赤泥和还原剂混合进行还原焙烧处理,可以有效还原氧化铁和氧化钠,其中,还原出的金属钠挥发进入焙烧装置的烟气回收系统被氧化为氧化钠,从
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