赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬冶煉領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的極細(xì)顆粒強(qiáng)堿性固體廢物，每生產(chǎn)一噸氧化鋁，大約產(chǎn)生赤泥0.8?1.5噸。我國是氧化鋁生產(chǎn)大國，2009年生產(chǎn)氧化鋁2378萬噸，約占世界總產(chǎn)量的30%，產(chǎn)生的赤泥近3000萬噸。目前我國赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量達(dá)到2億噸，每噸每年要花堆存費(fèi)約50元。隨著我國氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加，預(yù)計(jì)到2015年，赤泥累計(jì)堆存量將達(dá)至IJ3.5億噸。赤泥大量堆存，既占用土地，浪費(fèi)資源，又易造成環(huán)境污染和安全隱患。赤泥綜合利用是解決環(huán)境污染和安全隱患的治本之策，也是我國鋁工業(yè)持續(xù)發(fā)展的必由之路。
[0003]電石渣是電石水解獲取乙炔氣體后所得的廢渣，以氫氧化鈣Ca(OH)2為主要成分。以電石(CaC2)為原料，加水(濕法)生產(chǎn)乙炔的工藝簡單成熟，至今已有60余年工業(yè)史，目前在我國仍占較大比重。It電石加水可生成300多千克乙炔氣，同時(shí)生成1t含固量約12%的工業(yè)廢液，俗稱電石渣漿。電石渣漿經(jīng)重力沉降分離后，上清液循環(huán)利用；電石渣經(jīng)進(jìn)一步脫水，其含水率仍達(dá)40 %?50 %，呈漿糊狀，在運(yùn)輸途中易滲漏污染路面，長期堆積不但占用大量土地，而且對(duì)土地有嚴(yán)重的侵蝕作用。
[0004]赤泥和電石渣作為兩種工業(yè)廢棄物，目前我國對(duì)赤泥的綜合利用十分重視，加強(qiáng)赤泥綜合利用交流與合作，引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和適用技術(shù)，建立赤泥綜合利用技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)交流推廣機(jī)制，促進(jìn)赤泥綜合利用產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)，提升赤泥綜合利用水平勢在必行，力爭2015年我國赤泥綜合利用率達(dá)到20%。要想從根本上解決問題，只有在技術(shù)上謀求突破，尋求新的治理工藝，綜合利用，化害為利，變廢為寶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)赤泥和電石渣兩種工業(yè)廢棄物的綜合利用，并且可以得到高品質(zhì)的鐵產(chǎn)品，從而從根本上解決這兩種工業(yè)廢棄物利用率低和長期堆存的難題。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0007]混料裝置，所述混料裝置具有赤泥入口、電石渣入口、還原劑入口、添加劑入口和混合物料出口 ；
[0008]壓制裝置，所述壓制裝置具有混合物料入口和磚坯出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；
[0009]蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置，所述蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置具有磚還入口和蒸壓磚出口，所述磚還入口與所述磚坯出口相連；
[0010]還原焙燒裝置，所述還原焙燒裝置具有蒸壓磚入口和還原產(chǎn)物出口，所述蒸壓磚入口與所述蒸壓磚出口相連；以及
[0011 ]磨選分離裝置，所述磨選分離裝置具有還原產(chǎn)物入口、鐵產(chǎn)品出口和尾渣出口，所述還原產(chǎn)物入口與所述還原產(chǎn)物出口相連。
[0012]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)赤泥和電石渣兩種工業(yè)廢棄物的綜合利用，并且可以得到高品質(zhì)的鐵產(chǎn)品，從而從根本上解決這兩種工業(yè)廢棄物利用率低和長期堆存的難題。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原焙燒裝置為轉(zhuǎn)底爐。
[0014]在本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種赤泥和電石渣的綜合處理方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法是采用上述赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)進(jìn)行的，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該方法包括:
[0015](I)將赤泥、電石渣、還原劑和添加劑供給至所述混料裝置中進(jìn)行混合，以便得到混合物料；
[0016](2)將所述混合物料供給至所述壓制裝置中進(jìn)行壓制成型，以便得到磚坯；
[0017](3)將所述磚坯供給至所述蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，以便得到蒸壓磚；
[0018](4)將所述蒸壓磚供給至所述還原焙燒裝置中進(jìn)行還原焙燒;以及
[0019](5)將步驟(4)所得還原產(chǎn)物供給至所述磨選分離裝置進(jìn)行磨選分離處理，以便得到鐵產(chǎn)品和尾渣。
[0020]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的赤泥和電石渣的綜合處理方法可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)赤泥和電石渣兩種工業(yè)廢棄物的綜合利用，并且可以得到高品質(zhì)的鐵產(chǎn)品，從而從根本上解決這兩種工業(yè)廢棄物利用率低和長期堆存的難題。
[0021]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的赤泥和電石渣的綜合處理方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0022]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，將所述赤泥、所述電石渣、所述還原劑和所述添加劑按照質(zhì)量比為100: (8?25): (10?30): (2?4)進(jìn)行混合。由此，可以顯著提高后續(xù)還原焙燒過程中的焙燒效率。
[0023]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述電石渣中的氫氧化鈣含量不低于60wt%。由此，可以降低電石渣的加入量，并進(jìn)一步提高還原焙燒處理過程金屬鐵的還原效果。
[0024]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原劑為粒徑不高于3mm的粉煤。由此，可以進(jìn)一步改善蒸壓磚的成型效果，提高還原焙燒處理過程金屬鐵的還原效果。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述添加劑為模數(shù)不低于I的硅酸鈉。由此，可以顯著提高后續(xù)所得蒸壓磚的抗壓強(qiáng)度和抗摔強(qiáng)度，從而保證所得蒸壓磚在倒運(yùn)和轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱過程中不破裂成粉末，且形成碎塊的大小更有利于還原焙燒反應(yīng)的進(jìn)行。
[0026]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述磚坯中水分含量低于5wt%。由此，可進(jìn)一步控制蒸壓養(yǎng)護(hù)的成本，且磚坯在轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱過程中不會(huì)發(fā)生爆裂或僅可發(fā)生小幅爆裂，從而不影響還原反應(yīng)和轉(zhuǎn)底爐的運(yùn)行，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高還原焙燒處理過程金屬鐵的還原效果。
[0027]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述磚坯的厚度低于20mm。由此，可以進(jìn)一步提高還原焙燒處理過程金屬鐵的還原效果。
[0028]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述蒸壓磚的抗壓強(qiáng)度為5?lOMPa。由此，可以保證所得蒸壓磚在倒運(yùn)和轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱過程中不破裂成粉末，從而進(jìn)一步提高還原焙燒處理過程金屬鐵的還原效果。
[0029]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的赤泥和電石渣的綜合處理方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0034]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種赤泥和電石渣的綜合處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:混料裝置，所述混料裝置具有赤泥入口、電石渣入口、還原劑入口、添加劑入口和混合物料出口 ；壓制裝置，所述壓制裝置具有混合物料入口和磚坯出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連;蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置，所述蒸壓養(yǎng)護(hù)裝置具有磚坯入口和蒸壓磚出口，所述磚坯入口與所述磚坯出口相連;還原焙燒裝置，所述還原焙燒裝置具有蒸壓磚入口和還原產(chǎn)物出口，所述蒸壓磚入口與所述蒸壓磚出口相連；以及磨選分離裝置，所述磨選分離裝置具有還原產(chǎn)物入口、鐵產(chǎn)品出口和尾渣出口，所述還原產(chǎn)物入口與所述還原產(chǎn)物出口相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將赤泥、電石渣、還原劑和添加劑混合，從而降低含鐵氧化物的還原焙燒處理溫度，并且可以有效促進(jìn)金屬鐵的還原，同時(shí)通過混入添加劑，該添加劑