1、7有色金属冶炼渣的资源化 有色金属冶金渣 火法冶炼中形成的熔渣 湿法冶炼中排出的残渣 冶炼过程中排出的烟尘 湿法收尘所得污泥 我国有色金属冶炼渣数量最多的是赤泥 其次是铜渣 另外还有铅 锌 锡 镍 钴 锑 汞 镉 锡 钨 钼 钒等废渣 7 1赤泥的资源化 每生产1t氧化铝 约排出1 2t赤泥 一 赤泥的组成 表7 1赤泥的化学组成 矿物组成 主要包括硅酸二钙 约占50 60 还有Fe2O3 石英 霞石 钠硅石 含水铝酸三钙 方解石 钙钛矿和部分附着碱等 如山东铝厂所排赤泥的各主要矿物组分的含量是 硅酸二钙 2CaO SiO2 50 60 钙铝榴石 3CaO A12O3 xSiO2 yH2O 5
2、 10 氧化铁 Fe2O3 xH2O 4 7 方解石 CaCO3 2 10 钠硅渣 Na2O A12O3 1 7xSiO2 2H2O 5 10 钙钛矿 CaO TiO2 2 5 二 赤泥的性质赤泥浆呈红色 具有触变性 其固液比一般为1 3 4 所含液相称为附液 具有较高的碱性 pH值为10 12 颗粒直径为0 08 0 25mm 其中 200目占94 最高98 因此 赤泥属于强碱性高分散的废渣 粉状赤泥比重为2 3 2 7 容重为0 73 1 0g cm3 熔点为1200 1250 比表面积0 5m2 g左右 三 赤泥中有价金属的综合回收 图7 1赤泥还原炼铁 炉渣浸出工艺 图7 2综合回收赤
3、泥中有价元素工艺流程 图7 4赤泥直接浸出工艺流程 图7 3赤泥的焙烧还原 磁选 浸出工艺流程 图7 5赤泥直接浸出生产冰晶石工艺流程 Na3AlF6 图7 6赤泥中稀有 稀土元素的提取工艺流程 四 赤泥生产水泥 图7 7利用烧结法赤泥生产普通硅酸盐水泥工艺流程 赤泥浆经过滤 脱水后 以赤泥 20 40 砂岩 石灰石 铁粉四组分配成生料 共同磨制成生料浆 调整到符合技术指标后 用流入法在蒸发机中除去大部分水分后 再进入 或直接喷入 回转窑在温度1400 1450 烧成水泥熟料 熟料与高炉水渣 石膏共同在水泥磨中混合碾磨到一定细度即得到水泥产品 用水泥熟料 赤泥 石膏按50 42 8的配比生产的
4、赤泥硅酸盐水泥 与矿渣硅酸盐水泥一样成为水泥工业的一种重要产品 广泛地用于工农业建筑工程中 五 生产高效混凝剂聚硅酸铁铝 图7 10赤泥制备出聚硅酸铁铝混凝剂工艺流程赤泥筛选 得到粒度0 1mm的赤泥细粒 与35 硫酸搅拌浸出 浸出过程升温至90 并通入氧气 并在90 恒温2h 冷却 过滤 得到Al2 SO4 3和Fe2 SO4 3混合液 将硅酸钠稀释到一定浓度 并加入一定浓度的硫酸将稀释液pH调到1 2 并放置一定时间 使聚硅酸分子量达到30 40万道尔顿 再加入赤泥酸浸混合液 陈化2h 即得到聚硅酸铁铝混凝剂 其分子量为43 5万道尔顿 密度为1 273g cm3 7 2铜渣的资源化 铜渣
5、主要来自于火法炼铜过程 其他铜渣则是炼锌 炼铅过程的副产物 铜渣中含有铜 锌等重金属和Au Ag等贵金属 因此 铜渣的利用价值很大 一 铜渣组成 表7 2铜冶炼渣的组成 铜渣中的主要矿物包括硅酸铁 硅酸钙和少量硫化物和金属元素等 水淬铜渣几乎全部都是玻璃相 只有极少数结晶相 石英 长石 出现 图7 12铜渣氯化挥发提铟工艺流程 含铟品位0 6 0 95 具有很大的回收价值 铜渣中的Pb Sb In易被氯化 SiO2不易被氯化 当焙烧温度大于900 时 Pb Sb In氯化挥发成为蒸气而与SiO2等杂质分离 所用氯化剂为氯化钙 常用的还原剂为焦炭粉 吹入空气可使铜渣内的金属氧化 促进反应进行 通
6、过捕集烟尘 得到含Pb Sb In的富集物 再通过化学方法分离提取In和Pb Sb金属 铟的挥发率90 以上 残渣含铟低于0 1 铟的挥发较彻底 图7 13铜渣生产硫酸铜及回收有价金属工艺流程 代替黄砂用作除锈磨料 水淬铜渣主要有铁的氧化物及脉石等形成的硅酸盐与氧化物 因其摩氏硬度5 4 5 46 密度4 495t m3 是生产磨料的理想原料 在国外已广泛应用在船舶制造工业的喷砂除锈工艺中 7 3其他有色金属渣的资源化 图7 21氯化铅渣中铅 铋的回收工艺流程 图7 25浸锌渣中铟 锗 铅 银的回收工艺流程 图7 30镍渣生产氧化镍工艺流程 图7 38钼渣苏打焙烧法生产化工产品工艺流程 图7 39钼渣酸分解生产仲钼酸铵工艺流程
