从铝工业固体废物-赤泥中回收有价金属简介

随着铝工业的飞速发展，生产氧化铝排出的固体废物赤泥量也日益增加，大约每产1t氧化铝要排放1.0~1.8t的赤泥。世界上大量的赤泥是采用海洋排放与陆地堆存的方法来进行处置，我国主要采用筑坝湿法陆地堆放方式处理，靠自然沉降分离对溶液返还再回用。该法易造成土壤碱化，污染地下水。

 

赤泥的主要污染物为碱、氟化物、钠及铝等，其含量较高，超过了国家规定的排放标准《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)，人们长期摄取这些物质，必然会影响身体健康。另一种方法是将赤泥干燥脱水后干法堆放，但这种堆存方法占用大量土地，并需要一定的基建费用，而且赤泥中许多可利用的成分得不到合理利用，造成资源的二次浪费。因此，赤泥造成的环境污染，已使赤泥综合利用成为阻碍铝工业可持续发展的一项难题。

一、赤泥特性

1.赤泥理化性质

赤泥呈灰色和暗红色粉状物，颜色会随含铁量的不同发生变化，密度2840~2870g/m3，赤泥的含水率86%~90%，饱和度94.4%~99.1%，持水量79%~93.23%，粒径0.075~0.005mm，比表面积64.09~196.9m?/g，空隙比2.53-2.95。

 

2赤泥的矿物组成

赤泥的成分只要取决于铝土矿的成分、氧化铝的生产方法及生产过程中所加入的添加剂等，从大量文献可知：赤泥中均含有一定量的 Fe203、Al2 O3、CaO、SiO2等有价金属，其含量分别在24%~29%、10%~18%、8%~11%和4%~8%，因此对赤泥中有价金属回收具有重要意义。

 

二、从赤泥中回收有价金属

1.从赤泥中回收铁

铁是赤泥的主要成分，但直接作为炼铁原料时含量还很低，因此有些国家先将赤泥预焙烧后入沸腾炉内，使赤泥中的Fe203 转变为Fe3O4。还原物在经过冷却、粉碎后用湿式或干式磁选机分选，得到含铁63%~81%的磁性产品，铁回收率为83%~93%，是一种高品位的炼铁精料。目前，我国即采用直接还原焙烧、磁选制得铁精矿产品，之后进一步将残渣中的铁分离即对铁提取，最后将占赤泥总量60%以上的残渣用于生产建筑材料，从而实现赤泥零排放。

 

2.从赤泥中回收铝、钛、钒、锰等金属

利用苏打灰烧结和苛性碱浸出，可以从赤泥中回收90%以上的氧化铝，而沸腾炉还原的赤泥，经分离出非磁性产品后，加入碳酸钠或碳酸钙进行烧结，在pH=10的条件下，浸出形成的铝酸盐，再经加水稀释浸出，使铝酸盐水解析出，铝被分离后剩下的渣在80℃条件下用50%的硫酸处理，获得硫酸钛溶液，再经过水解而得到 TiO2；分离钛后的残渣再经过酸处理、煅烧、水解等作业，可以从中回收钒、铬、锰等金属氧化物。赤泥还可以直接浸出生产冰晶石(Na3AlF6)。

 

(3)从赤泥中回收稀有金属

从赤泥中回收稀有金属的主要方法有还原熔炼法、硫酸化焙烧法、非酸洗液浸出法、碳酸钠溶液浸出法等。国外从赤泥中提取稀土稀有元素的主要采用酸浸-提取工艺，酸浸包括盐酸浸出、硫酸浸出、硝酸浸出等。由于硝酸具有较强的腐蚀性，且随之的提取工艺介质不能与之相衔接，因此，大多采用盐酸、硫酸浸出。