本发明属于冶金
技术领域：
，特别涉及一种赤泥直接还原-熔分处理工艺。
背景技术：
：赤泥是从铝土矿中提取氧化铝时产生的固体废弃物。中国氧化铝行业平均每生产1吨氧化铝就会产生1.0～1.8吨赤泥，时至今日中国的赤泥堆存量已达3亿吨。赤泥的堆存不仅需要维护其边坡稳定，而且占用土地、污染环境、存在着严重的安全隐患。理论上来说，赤泥是一种极富利用价值的炼铁提铝资源，但由于赤泥中钠等碱金属以及Al2O3含量超标，不能直接用于高炉冶炼，无法在工业生产中大量使用。由于品位高、易分选的铁矿资源日益减少，资源趋于贫化，铁矿石价格持续高涨，迫切需要依靠技术进步最大限度地开发赤泥一类复杂难选冶的含铁贫化资源。目前国内外赤泥综合利用回收Fe方法主要有还原焙烧法、冶金法、硫酸亚铁法和直接磁选法等。其中磁选法是回收Fe的重点方法。磁选法主要包括：直接磁选法，还原-磁选法、还原-磁选-浸出法。这些方法虽然能回收一部分的铁，但是有铁回收率低、磁选效率低、尾渣无法处理、经济效益低等一系列缺点。尤其对于含铁量低的赤泥来说，磁选尾渣占比很大，这部分二次尾渣能不能利用、用在什么地方也是关注的焦点。我国是世界第一大钢产量国，2015年钢产量超过8亿吨，年需要废钢8200多万吨，还原铁需求量为500万吨。我国年进口还原铁300万吨，而还原铁年产量仅为60万吨。同时世界钢铁工业的快速发展以及国际社会对环境保护的日益重视，加之铁矿石、废钢、焦炭等资源紧缺以及天然气等价格大幅上涨等综合影响，使各钢铁企业的生产成本越来越高，未来如何加大固体废物资源综合利用仍是国家改革发展的重点。通过从数量巨大的各种废物中回收利用金属资源，变废为宝，达到减量化、无害化和资源化，是环境、经济、社会可持续发展的必然选择。技术实现要素：发明目的：本发明的目的是提供了一种赤泥直接还原-熔分处理工艺，采用该工艺能够简便、高效地提取赤泥中的金属铁，同时，产生的炉渣用于生产矿棉。使用该工艺可有效利用赤泥一类复杂难选冶的含铁贫化资源，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益，有利于环境、经济、社会的可持续发展。技术方案：本发明提供了一种赤泥直接还原-熔分处理工艺，包括以下步骤：(1)配料-压团：取赤泥、还原剂、添加剂进行配料，充分混合，压制成团，在30℃～200℃下干燥获得干燥的团块，所述干燥的团块含水量为1％-5％；(2)转底炉直接还原：将步骤(1)获得的干燥的团块置于转底炉内，进行直接还原反应，所述团块里的铁元素还原成金属铁，得到直接还原铁(DRI)团块，金属化率为90％以上；(3)DRI球团熔分炉熔分：将步骤(2)中转底炉直接还原反应得到的直接还原铁(DRI)团块，送入熔分炉进行熔分反应，得到的铁水直接铸成铸铁块；(4)熔分渣生产矿棉：以步骤(3)熔分反应后熔分炉中的熔分渣为主要原料，通过调质调温、纤维化、集棉、摆动铺毡、固化、切割、包装、离线制管工艺制成无机纤维制品。其中，赤泥是氧化铝生产过程中产生的污染性废渣，其TFe含量为20wt％～40wt％。其中，添加剂为膨润土和石灰石；膨润土的加入量为待处理的赤泥量的1wt％-4wt％；石灰石的加入量为待处理的赤泥量的0.05wt％-0.1wt％。为了使直接还原反应充分进行，使转底炉内反应温度为1200℃～1350℃，使转底炉内直接还原反应时间为20min-40min；为了使熔分反应充分进行，使熔分炉内反应温度为1500℃～1650℃，熔分炉内熔分反应时间为1-4h。选择煤粉或兰炭作为还原剂，还原剂中固定碳含量为65％-85％，还原剂的加入量为待处理的赤泥量的15wt％-35wt％。步骤(4)中的无机纤维制品为热熔纤维板和/或热熔纤维管。有益效果：对于现有技术，本发明具备以下优点：本发明采用转底炉直接还原-熔分炉熔分的方法，实现赤泥中金属铁的同步富集和回收，全过程金属铁的回收率≥80％；在回收金属铁的同时炉渣可生产矿棉，相比于传统矿棉生产工艺能耗节约40％；转底炉的操作简单，热利用率高，同时整个工艺流程短、物料适应性强、金属铁回收率高，实现了资源的综合利用。本发明在处理赤泥后，不仅得到高品位的铸铁块，尾渣还可以制矿棉，经济性得到很大提高。附图说明图1为本发明的工艺流程图。图2为本发明的设备流程图。其中，1、配料仓；2、强力混合机；3、压球机；4、烘干机；5、转底炉；6、熔分炉；7、皮带秤。具体实施方式以下结合说明书附图和实施例对本发明进一步描述。实施例1：取赤泥30万吨(湿基，含水率为28％，折合干基量为21.6万吨)、作为还原剂的煤粉5万吨、作为添加剂的膨润土0.6万吨、作为添加剂的石灰石0.015万吨进行配料，充分混合，压制成团，在30℃下干燥获得干燥的团块，所述干燥的团块含水量为1％-5％。赤泥的主要成分如下表：表1赤泥化学多元素分析(％)元素TFeFe2O3Al2O3SiO2CaOMgONa2OK2OTiO2SP含量25.9837.1118.3222.301.570.105.200.172.870.270.06将上述干燥的团块排入转底炉内，进行直接还原反应，炉内反应温度为1250℃，反应时间为30min，团块里的铁元素还原成金属铁，直接还原反应完成后得到DRI(直接还原铁)团块。DRI团块的成分分析如表2所示。表2DRI成分表(％)元素TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO2含量26.775.167.121.2625.3719.294.920.20.240.0787.672.96上述DRI团块送入熔分炉进行熔分反应，熔分炉内反应温度为1550℃，2.5h后出铁，得到的铁水直接铸成铸铁块；铁水成分如表3所示，铸铁块产量为5.2万吨，铁品位为97.75％，铁回收率达到91.3％。表3铁水成分分析(％)TFeSPCSi97.750.460.010.770.05得到熔分渣15万吨，其主要成分分析如表4所示；以该炉渣为主要原料，通过调质调温、纤维化、集棉、摆动铺毡、固化、切割、包装、离线制管等一系列工艺过程而制成热熔纤维制品为11.3万吨，其中热熔纤维板11.1万吨，热熔纤维管0.2万吨。表4熔渣主要元素分析(％)TFeMFeCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO23.181.5615.194.4334.8028.185.930.280.210.0210.0984.318实施例2：取赤泥30万吨(湿基，含水率为28％，折合干基量为21.6万吨)、作为还原剂的煤粉3.2万吨、作为添加剂的膨润土0.22万吨、作为添加剂的石灰石0.011吨进行配料，充分混合，压制成团，在100℃下干燥获得干燥的团块，所述干燥的团块的含水量为1％-5％。将上述干燥的团块排入转底炉内，进行直接还原反应，炉内反应温度为1200℃，反应时间为20min，团块里的铁元素还原成金属铁，直接还原完成后得到DRI团块。DRI团块的成分分析如表5所示。表5DRI成分表(％)元素TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO2含量25.565.038.121.4126.2820.135.290.270.340.0847.833.05将上述DRI团块送入熔分炉进行熔分反应，熔分炉内反应温度为1500℃，1h后出铁，得到的铁水直接铸成铸铁块。铁水成分如表6所示。表6铁水成分分析(％)TFeSPCSi95.880.560.0180.960.053得到熔分渣16.2万吨，其主要成分分析如表7所示；以该炉渣为主要原料，通过调质调温、纤维化、集棉、摆动铺毡、固化、切割、包装、离线制管等一系列工艺过程而制成热熔纤维制品为10.8万吨，其中热熔纤维板10.4万吨，热熔纤维管0.3万吨。表7熔渣主要元素分析(％)TFeMFeCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO23.661.5516.024.6334.6427.565.90.290.220.020.14.37实施例3：取赤泥30万吨(湿基，含水率为28％，折合干基量为21.6万吨)、作为还原剂的煤粉7.6万吨、作为添加剂的膨润土0.86万吨、作为添加剂的石灰石0.022万吨进行配料，充分混合，压制成团，在200℃下干燥获得干燥的团块，干燥的团块含水量为1％-5％。将上述干燥的团块排入转底炉内，进行直接还原反应，炉内反应温度为1350℃，反应时间为40min，团块里的铁元素还原成金属铁，直接还原完成后得到DRI团块。DRI团块的成分分析如表8所示。表8DRI成分表(％)元素TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO2含量28.726.148.11.3624.1519.765.290.280.30.077.933.69将上述DRI团块送入熔分炉进行熔分反应，熔分炉内反应温度为1600℃，3.5h后出铁，得到的铁水直接铸成铸铁块。铁水成分如表9所示。表9铁水成分分析(％)TFeSPCSi97.620.460.0130.540.05得到熔分渣14.5万吨，其主要成分分析如表10所示；以该炉渣为主要原料，通过调质调温、纤维化、集棉、摆动铺毡、固化、切割、包装、离线制管等一系列工艺过程而制成热熔纤维制品为11.8万吨，其中热熔纤维板12.3万吨，热熔纤维管0.16万吨。表10熔渣主要元素分析(％)TFeMFeCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPCTiO23.091.514.894.8336.7528.76.20.360.290.0230.174.98当前第1页1 2 3