赤泥全湿法综合利用——由赤泥生产颜料氧化铁、阻燃级氢氧化铝和钛白粉

一、概述

　　不同的氧化铝生产工艺所产生的赤泥的化学组成也不相同，拜耳法工艺所产生的赤泥含Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、TiO₂含量分别在5~20%、20~45%、3~20%、4~6%之间；烧结法工艺所产生的赤泥分别在5~10%、7~10%、15~25%、1~3%之间；联合法工艺所产生的赤泥分别在5~8%、6~8%、15~20%、6~8%之间。其中拜耳法含铝、铁、硅较高，钛含量适中，具有较高的综合利用价值。尤其是分离赤泥中的铁生产氧化铁工业颜料，可以创造良好的经济效益和环境效益。

　　颜料氧化铁属产量规模较大的无机化工颜料，包括氧化铁红（Fe₂O₃）、铁黑（Fe₃O₄）、铁黄（FeOOH）、铁棕（Fe₂O₃·Fe₃O₄）等，由于其具有色系齐全、色谱广、无毒、耐候性强、价廉等特点，广泛应用于油漆、涂料、建材、塑料、橡胶、电子、烟草、光学玻璃抛光剂、医药、高级精磨材料、宠物饲料添加剂等行业中，是性能良好、用途广泛的无机颜料。

 

采用全湿法工艺处理赤泥，分离其中的铁生产颜料氧化铁，过程对所含铝、钛进行同步分离，分别生产阻燃级氢氧化铝和钛白粉，实现了赤泥的全元素综合利用，所得产品附加值高，处理过程环境友好，是一条前景十分可观的赤泥资源化利用路线。　　

步骤一：铁、铝浸出及分离

　　将赤泥送一级酸浸工序，以无机酸为浸出剂，控制工艺条件浸出其中的铁和铝，经过滤收得含有铁盐和铝盐的一级浸出液及主要成分为钛、硅的一级浸出渣。将一级酸浸液送铁铝分离工序，控制工艺条件经处理收得铝沉淀物和沉铝后液，即铁盐溶液。

　步骤二：钛白粉的生产

　　将步骤一所得一级酸浸渣用无机酸进一步浸出，收得含钛的二级酸浸液和主要成分为硅的二级酸浸渣。处理二级酸浸液得偏钛酸和沉钛后液，偏钛酸再经洗涤、干燥、灼烧收得钛白粉。沉钛后液返回二级酸浸工序循环用作配料液。二级酸浸残渣充分洗涤后用作水泥生产的协同原料或做土壤化处理后用于矿区回填、复垦。

　　步骤三：氧化铁颜料的生产

　　将步骤一所得铁盐溶液净化后收得纯净的亚铁盐溶液，然后将纯净的亚铁盐溶液送氧化铁颜料生产工序，采用碱循环法环保型氧化铁颜料生产工艺，经晶种制备、晶种转化、二步合成、分离、洗涤、干燥、混拼得氧化铁颜料产品。控制不同的工艺条件可分别制得氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁棕等产品。生产过程有含盐废水产生，送废水综合利用工序，通过对废水的处理将中和剂回收并返回系统内循环使用。

　　步骤四：阻燃级氢氧化铝的生产

　　将步骤一所得铝沉淀物送碱溶工序，经碱溶、过滤、种分、碳分、滤洗、干燥收得阻燃级氢氧化铝。碳分母液送综合利用工序，经转化、滤洗、浓调收得碱液循环用作铝沉淀物的碱溶剂。

三二1、有价元素浸出率

　　Al₂O₃≥90%，Fe₂O₃≥92%，TiO₂≥85%。

　　2、有价元素收得率（以浸出率为基数）

　　Al₂O₃≥95%，Fe₂O₃≥96%，TiO₂≥97%。

　　3、产品质量

　　氧化铁颜料：执行GB/T 1863-2008标准；

　　钛白粉：执行GB/T 1706-2006标准；

　　阻燃级氢氧化铝：执行HG/T 4530-2013标准。

　　4、主要物资能源消耗量（按每处理1t赤泥计）

　　以重庆某公司赤泥为例，主要化学组成为Al₂O₃ 18.19%，Fe₂O₃ 30.16%，CaO 13.26%，SiO₂ 14.84%，TiO₂ 5.03%。氧化铁颜料以生产国标130#氧化铁红为例。

　　5、产品产量及销售收入（按每处理1t赤泥计）

　　6、环保

　　工艺过程无废水、废气排放，有少量的二级酸浸残渣产生，主要成分为二氧化硅，用作水泥生产的协同原料或做土壤化处理后用于矿区回填、复垦。环保、安全。

四二 综上所述，赤泥是一种大宗工业固废，含有丰富的铁、铝、钛资源，以其为原料，采用全湿法工艺生产市场需要的、附加值较高的氧化铁工业颜料、阻燃用氢氧化铝和钛白粉，技术成熟，环境友好，是赤泥重要的资源化利用途径之一。以赤泥生产所述产品不仅可以创造良好的经济效益，还可以创造良好的社会效益和生态效益。