从赤泥中回收有价金属的系统的制作方法_2

文档序号:10090300阅读:来源:国知局
后续分离处理即可实现铝酸钠和金属铁的高效分离,与现有技术相比,本实用新型可以实现赤泥中有价金属钠、铁和铝元素的高效回收,从而拓宽了赤泥的利用价值,实现化害为利,变废为宝,从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。
[0025]下面参考图1-2对本实用新型实施例的从赤泥中回收有价金属的系统进行详细描述。根据本实用新型的实施例,该系统包括:
[0026]混合装置100:根据本实用新型的实施例,混合装置100具有赤泥入口 101、还原剂入口 102、生石灰入口 103和混合物料出口 104,且适于将赤泥、还原剂和生石灰进行混合处理,从而可以得到混合物料。发明人发现,通过将赤泥与还原剂和生石灰混合,可以将生石灰中的氧化钙作为焙烧过程的助溶剂,从而显著降低焙烧处理过程中的温度,促进氧化铁和氧化钠的还原,进而显著提高金属铁和钠的回收率。
[0027]根据本实用新型的一个实施例,赤泥、还原剂和生石灰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,赤泥、还原剂和生石灰可以按照质量比为100: (10?25): (5?35)进行混合。发明人发现,还原剂的选择依据根据赤泥中需要进行还原的铁来选择,还原剂配入量过低,达不到还原铁氧化物的基本要求,还原产品金属化率较低,影响后续的金属铁产品与尾渣分离,还原剂配入量太高,影响金属铁产品的聚集,同样也不利于分选,并且增加了成本;生石灰的配入量:要同时满足促进铁还原,另外与赤泥中铝硅酸钠进行反应生成铝酸钠和硅酸钙。
[0028]根据本实用新型的再一个实施例,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,根据本实用新型的具体实施例,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。
[0029]焙烧装置200:根据本实用新型的实施例,焙烧装置200具有混合物料入口 201、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 104相连,且适于将混合物料进行焙烧处理,从而可以得到氧化钠以及含有铝酸钠和铁的固体混合物。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的霞石物质转化为可溶性的铝酸钠,从而经后续分离处理即可实现铝酸钠和金属铁的高效分离。
[0030]根据本实用新型的实施例,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,根据本实用新型的具体实施例,焙烧处理的温度可以为1000?1200摄氏度。发明人发现,在1000?1200°C以下进行反应时,生石灰中的CaO与赤泥中铝硅酸钠反应,大量生成β _Ca2Si0jP铝酸钠NaAlO 2,因此焙烧产品经物理分选过程中水洗可以去除铝酸钠。
[0031]超细磨装置300:根据本实用新型的实施例,超细磨装置300具有固体混合物入口301和超细粉出口 302,固体混合物入口 301与固体混合物出口 203相连,且适于将含有铝酸钠和铁的固体混合物进行超细磨处理,从而可以得到超细粉。发明人发现,将焙烧所得固体混合物进行超细磨处理,可以使得金属铁与含铝矿物的彻底分离,从而经后续分离处理即可实现铝酸钠和金属铁的高效分离。
[0032]根据本实用新型的实施例,超细粉的粒径并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的具体实施例,超细粉中粒径不高于0.056毫米的占总超细粉的70wt%以上。发明人发现,由于在较低的还原温度下(本发明控制的1000?1200°C ),金属铁颗粒细小,没有聚集,因此需要将含有铝酸钠和铁的固体混合物进行超细磨,使的铝酸钠与铁得到充分的解离,减少磁选过程中金属铁产品和尾渣的互相夹带,提高碱的脱除率,颗粒过大,不利于金属铁与含钠尾渣的分离。
[0033]分离装置400:根据本实用新型的实施例,分离装置400具有超细粉入口 401、铁产品出口 402、铝酸钠溶液出口 403和尾渣出口 404,超细粉入口 401与超细粉出口 302相连,且适于将上述所得超细粉进行分离处理,从而可以得到铁产品、铝酸钠溶液和尾渣。该步骤中,具体的,对所得超细粉进行湿式磁选,即可实现磁性铁产品与非磁性的含有铝酸钠和尾渣的尾矿溶液的有效分离,最后再经过滤即可实现铝酸钠溶液与尾渣的分离。
[0034]根据本实用新型实施例的从赤泥中回收有价金属的系统通过将赤泥与还原剂和生石灰混合,可以将生石灰中的氧化钙作为焙烧过程的助溶剂,从而显著降低焙烧处理过程中的温度,促进氧化铁和氧化钠的还原,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,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霞石物质转化为可溶性的铝酸钠,另外将焙烧所得固体混合物进行超细磨处理,可以使得金属铁与含铝矿物的彻底分离,从而经后续分离处理即可实现铝酸钠和金属铁的高效分离,与现有技术相比,本实用新型可以实现赤泥中有价金属钠、铁和铝元素的高效回收,从而拓宽了赤泥的利用价值,实现化害为利,变废为宝,从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。
[0035]参考图2,根据本实用新型实施例的从赤泥中回收有价金属的系统进一步包括:
[0036]成型装置500:根据本实用新型的实施例,成型装置500具有混合物料进口 501和混合球团出口 502,混合物料进口 501与混合物料出口 104相连,混合球团出口 502与混合物料入口 201相连,且适于在将混合物料进行焙烧处理之前,预先对混合物料进行成型处理,从而可以得到混合球团。由此,可以显著提高焙烧处理过程中氧化铁和氧化钠的还原效果Ο
[0037]为了方便理解,下面参考图3-4对采用本实用新型实施例的从赤泥中回收有价金属的系统实施从赤泥中回收有价金属的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例,该方法包括:
[0038]S100:将赤泥、还原剂和生石灰进行混合处理
[0039]根据本实用新型的实施例,将赤泥、还原剂和生石灰进行混合处理,从而可以得到混合物料。发明人发现,通过将赤泥与还原剂和生石灰混合,可以将生石灰中的氧化钙作为焙烧过程的助溶剂,从而显著降低焙烧处理过程中的温度,促进氧化铁和氧化钠的还原,进而显著提高金属铁和钠的回收率。
[0040]根据本实用新型的一个实施例,赤泥、还原剂和生石灰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,赤泥、还原剂和生石灰可以按照质量比为100: (10?25): (5?35)进行混合。发明人发现,还原剂的选择依据根据赤泥中需要进行还原的铁来选择,还原剂配入量过低,达不到还原铁氧化物的基本要求,还原产品金属化率较低,影响后续的金属铁产品与尾渣分离,还原剂配入量太高,影响金属铁产品的聚集,同样也不利于分选,并且增加了成本;生石灰的配入量:要同时满足促进铁还原,另外与赤泥中铝硅酸钠进行反应生成铝酸钠和硅酸钙。
[0041]根据本实用新型的再一个实施例,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,根据本实用新型的具体实施例,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。
[0042]S200:将混合物料进行焙烧处理
[0043]根据本实用新型的实施例,将混合物料进行焙烧处理,从而可以得到氧化钠以及含有铝酸钠和铁的固体混合物。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的霞石物质转化为可溶性的铝酸钠,从而经后续分离处理即可实现铝酸钠和金属铁的高效分离。
[0044]根据本实用新型的实施例,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,根据本实用新型的具体实施例,焙烧处理的温度可以为1000?1200摄氏度。发明人发现,在1000?1200°C以下进行反应时,
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