摘要
赤泥是氧化铝工业生产排放的尾渣，也是重要的二次资源。近年来，已有了不少关于赤泥回收铁的研究。这些研究中以酸浸法和还原焙烧法最为普遍。然而酸浸法分离的精矿品质通常不高，直接还原焙烧会消耗大量的能源。因此，对赤泥磁化焙烧回收铁以及添加剂在焙烧过程中的作用机理进行研究，对于赤泥的综合回收利用，实现二次资源的循环利用具有重要意义。 本文以山东拜耳法赤泥为研究对象，进行了赤泥磁化焙烧-磁选回收铁的工艺试验，重点研究了还原剂及添加剂对铁回收效果的影响，并对赤泥还原焙烧过程中的机理进行深入研究。本文研究可以得到如下重要结论： 1、无添加剂时，煤基和气基条件下，分别可以得到品位为56.08%与57.19%，回收率为87.89%与91.25%的铁精矿。白云石和磷石膏作添加剂时，对赤泥磁化焙烧选铁工艺的影响不明显或有抑制作用。硫酸钠作添加剂时，铁精矿品位和回收率可达60.65%、94.01%，相较于未加添加剂时，分别提高了3.46%、2.76%。 2、热力学计算结果表明，较低温度下，一氧化碳作还原剂更利于赤泥中铁的还原。赤泥反应体系中还有铁橄榄石和铁尖晶石的存在，试验温度范围内难以被煤粉或CO分解。依次加入白云石、磷石膏、硫酸钠，其分解产物MgO、CaO、CaS、Na2O、Na2S均能促进铁橄榄石的分解，但仅有Na2O、Na2S能促进铁尖晶石的分解。 3、由物相分析可知，经过磁化焙烧以后，赤泥中的赤铁矿和针铁矿转化为了磁铁矿，且有少量铝尖晶石的产生。相较于煤粉，CO做还原剂更利于磁铁矿的生成。白云石和磷石膏作添加剂时，磁铁矿衍射峰强度变化不明显。加入硫酸钠时，赤泥焙烧矿中出现了铝酸钠，磁铁矿衍射峰强度显著增强。SEM结果显示，有硫酸钠的焙烧矿中，铝、硅、钠元素聚集在一起，结合XRD判断是有铝硅酸钠的产生，相对于未加添加剂时，四氧化三铁晶粒更聚集，长势更好，更利于铁精矿的分离。
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