赤泥中有价金属提取与综合利用进展

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1、第28卷第8期中国有色金属学报2018年8月Volume28Number8TheChineseJournalofNonferrousMetalsAugust2018DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.08.25赤泥中有价金属提取与综合利用进展112王璐，郝彦忠，郝增发(1.河北科技大学理学院，石家庄050018；2.河北福林源水处理剂有限公司，石家庄051430)摘要：赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体粉状废弃物，属强碱废渣，大量堆积对环境造成严重污染。赤泥除可作为原料整体加以利用外，本身还含有多种有价金属，因此综合利

2、用赤泥有着重要的现实意义。综述了从拜耳法赤泥中提取铝、铁、钛、钪等有价金属的研究现状及存在的问题，同时对赤泥综合利用的发展方向进行了展望。关键词：赤泥；整体利用；金属回收；有价金属；稀土文章编号：1004-0609(2018)-08-1697-14中图分类号：X758文献标志码：A赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的固体粉于针铁矿α-FeO(OH)和赤铁矿Fe2O3、方钠石Na2Oꞏ状废弃物，具有强碱性，按生产工艺可分为烧结法赤Al2O3ꞏ1.68SiO2ꞏ1.73H2O、钙霞石3NaAlSiO4ꞏNaOH、泥、拜耳法赤泥及联合法赤泥。因矿石品位、生产方金

3、红石和锐钛矿TiO2、一水硬铝石AlO(OH)和三水铝法、技术水平不同，每生产1t氧化铝约有0.6~1.8t石Al(OH)3、方解石CaCO3、钙水化石榴石的赤泥产生[1]。我国每年产生的赤泥高达数千万吨，[3,10,15]3CaOꞏAl2O3ꞏxSiO2ꞏ(6−2x)H2O等物相中。稀土金[2]利用率却很低，致使赤泥堆放已达几亿吨，主要采属主要呈分散状态不均匀地分布在赤泥各相中，以类用赤泥坝堆存法，将赤泥用泵输送到堆场，筑坝堆存，质同象形式存在[16]。[3]靠自然沉降分离可以回收部分碱液。赤泥的存放不不同地区赤泥的化学组成及矿物组成有差异，原仅占用大量

4、的土地，而且存在于赤泥中的碱向地下渗因在于铝土矿本身的成分，生产氧化铝的工艺和冶炼透，造成土壤碱化、地下水污染，对环境造成严重破过程中添加剂的成分，新生成化合物的成分等不[4]坏。随着赤泥产出量的日益增加，以及人们对环境[17][18]同。目前，国内外氧化铝生产多采用拜耳法，拜问题的不断重视，最大限度地综合利用赤泥，限制赤耳法赤泥根据铝土矿中铁含量不同又可分为高铁赤泥泥的危害，已迫在眉睫。(主要是国外矿产生的赤泥)和低铁赤泥(主要是国内矿产生的赤泥)。国内各地拜耳法赤泥中含铁量也有差1赤泥的物质组成及性质距，原因可能与铝土矿的来源有较大关系。1.2物理性质

5、1.1化学组成和矿物组成赤泥因含铁量不同可呈现暗红色、棕色和灰白色，赤泥的物质组成包括化学组成和矿物组成。赤泥颗粒状，粒径为0.005~0.075mm的占90%；其孔隙比远的化学组成主要包括Fe2O3、CaO、SiO2、Al2O3、Na2O等有价金属和非金属成分，表1列举了不同地区赤泥远大于一般土壤的，具有较大比表面积，为64.09~186.923的主要组分[5−14]。赤泥所含主要元素一般为铁、硅、m/g；其他指标如下：密度2.7~2.89g/cm，含水量82.3%~钙、铝、钛、钠、钾等，此外还含少量的钒、镓、铬、105.9%，饱和度91.1%~99.6

6、%，熔点1200~1250℃，塑[13]性指数17.0~30.0，持水量79.03%~93.23%[17]。锆、铌、钽、钍、钪等稀土元素。各元素可存在收稿日期：2017-08-24；修订日期：2018-04-10通信作者：郝彦忠，教授，博士；电话：0311-81669957；E-mail:yzhao@hebust.edu.cn1698中国有色金属学报2018年8月[5−14]表1氧化铝厂赤泥化学成分[5−14]Table1CompositionofredmudofaluminumoxideplantMassfraction/%ChemicalSinteri

7、ngCollaborativeBayermethodcompositionmethodmethod[5][6][7][8][9][10][11][12][13][14]HenanGuangxiShandongGuangxiAustraliaTurkeyGreeceGreeceShandongShanxiFe2O310.6324.3928.03031.8429.8236.9442.6844.609.026.66Al2O322.3116.9922.84622.6221.6920.3925.0923.606.409.18CaO20.4630.801.0788.5

8、81.792.239.0511.2041.938.09SiO218