赤泥和电石渣的综合处理系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及一种赤泥和电石渣的综合处理系统和方法。
【背景技术】
[0002]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至IJ3.5亿吨。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。
[0003]电石渣是电石水解获取乙炔气体后所得的废渣，以氢氧化钙Ca(OH)2为主要成分。以电石(CaC2)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。It电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成1t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆。电石渣浆经重力沉降分离后，上清液循环利用；电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40 %?50 %，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。
[0004]赤泥和电石渣作为两种工业废弃物，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%。要想从根本上解决问题，只有在技术上谋求突破，寻求新的治理工艺，综合利用，化害为利，变废为宝。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种赤泥和电石渣的综合处理系统和方法，该系统可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
[0006]在本发明的一个方面，本发明提出了一种赤泥和电石渣的综合处理系统，根据本发明的实施例，该系统包括:
[0007]混料装置，所述混料装置具有赤泥入口、电石渣入口、还原剂入口、添加剂入口和混合物料出口 ；
[0008]压制装置，所述压制装置具有混合物料入口和砖坯出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
[0009]蒸压养护装置，所述蒸压养护装置具有砖还入口和蒸压砖出口，所述砖还入口与所述砖坯出口相连；
[0010]还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有蒸压砖入口和还原产物出口，所述蒸压砖入口与所述蒸压砖出口相连；以及
[0011 ]磨选分离装置，所述磨选分离装置具有还原产物入口、铁产品出口和尾渣出口，所述还原产物入口与所述还原产物出口相连。
[0012]由此，根据本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理系统可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述还原焙烧装置为转底炉。
[0014]在本发明的第二个方面，本发明提出了一种赤泥和电石渣的综合处理方法，根据本发明的实施例，该方法是采用上述赤泥和电石渣的综合处理系统进行的，根据本发明的具体实施例，该方法包括:
[0015](I)将赤泥、电石渣、还原剂和添加剂供给至所述混料装置中进行混合，以便得到混合物料；
[0016](2)将所述混合物料供给至所述压制装置中进行压制成型，以便得到砖坯；
[0017](3)将所述砖坯供给至所述蒸压养护装置中进行蒸压养护，以便得到蒸压砖；
[0018](4)将所述蒸压砖供给至所述还原焙烧装置中进行还原焙烧;以及
[0019](5)将步骤(4)所得还原产物供给至所述磨选分离装置进行磨选分离处理，以便得到铁产品和尾渣。
[0020]由此，根据本发明实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法可以同时实现赤泥和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
[0021]另外，根据本发明上述实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0022]在本发明的一些实施例中，在步骤(I)中，将所述赤泥、所述电石渣、所述还原剂和所述添加剂按照质量比为100: (8?25): (10?30): (2?4)进行混合。由此，可以显著提高后续还原焙烧过程中的焙烧效率。
[0023]在本发明的一些实施例中，所述电石渣中的氢氧化钙含量不低于60wt%。由此，可以降低电石渣的加入量，并进一步提高还原焙烧处理过程金属铁的还原效果。
[0024]在本发明的一些实施例中，所述还原剂为粒径不高于3mm的粉煤。由此，可以进一步改善蒸压砖的成型效果，提高还原焙烧处理过程金属铁的还原效果。
[0025]在本发明的一些实施例中，所述添加剂为模数不低于I的硅酸钠。由此，可以显著提高后续所得蒸压砖的抗压强度和抗摔强度，从而保证所得蒸压砖在倒运和转底炉预热过程中不破裂成粉末，且形成碎块的大小更有利于还原焙烧反应的进行。
[0026]在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述砖坯中水分含量低于5wt%。由此，可进一步控制蒸压养护的成本，且砖坯在转底炉预热过程中不会发生爆裂或仅可发生小幅爆裂，从而不影响还原反应和转底炉的运行，进一步降低生产成本，提高还原焙烧处理过程金属铁的还原效果。
[0027]在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述砖坯的厚度低于20mm。由此，可以进一步提高还原焙烧处理过程金属铁的还原效果。
[0028]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述蒸压砖的抗压强度为5?lOMPa。由此，可以保证所得蒸压砖在倒运和转底炉预热过程中不破裂成粉末，从而进一步提高还原焙烧处理过程金属铁的还原效果。
[0029]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0030]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0031]图1是根据本发明一个实施例的赤泥和电石渣的综合处理系统的结构示意图；
[0032]图2是根据本发明一个实施例的赤泥和电石渣的综合处理方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0034]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0035]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]在本发明的一个方面，本发明提出了一种赤泥和电石渣的综合处理系统。根据本发明的实施例，该系统包括:混料装置，所述混料装置具有赤泥入口、电石渣入口、还原剂入口、添加剂入口和混合物料出口 ；压制装置，所述压制装置具有混合物料入口和砖坯出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连;蒸压养护装置，所述蒸压养护装置具有砖坯入口和蒸压砖出口，所述砖坯入口与所述砖坯出口相连;还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有蒸压砖入口和还原产物出口，所述蒸压砖入口与所述蒸压砖出口相连；以及磨选分离装置，所述磨选分离装置具有还原产物入口、铁产品出口和尾渣出口，所述还原产物入口与所述还原产物出口相连。发明人发现，通过将赤泥、电石渣、还原剂和添加剂混合，从而降低含铁氧化物的还原焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时通过混入添加剂，该添加剂