赵成明

(沈阳铝镁设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110001)

目前,世界上90%以上的氧化铝是通过拜耳法生产的[1]。生产1 t氧化铝通常要排放1.0～1.5 t的干赤泥[2],目前尚无有效处理和利用赤泥的方法,人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害[3-4]。赤泥在堆场堆放时,其附着的碱液渗漏会污染土地,其次是其飞扬的尘埃降低了大气质量;赤泥在水下堆存时,尚需进一步弄清堆场附近生态平衡受到的影响[5]。某些地区赤泥中氧化铝含量达到20%,碱含量(以Na2O计)在6%～12%之间[6-7]。在铝土矿资源日益枯竭,拜耳法溶出赤泥堆存对环境污染日渐加剧的大环境下,寻找一种能深度提取赤泥中Al2O3和Na2O的工艺方法势在必行。

为实现上述目标,铝工业者进行了大量的研发工作。将拜耳法赤泥烧结成熟料进行溶出,因赤泥中铝硅比波动较大且赤泥液固比高,导致烧结温度高且难于控制,其经济性也较差;新兴的钙化碳化法处理赤泥,因氧化铝回收率只能达到30%～40%,并且流程过长,难于推广;酸法处理赤泥工艺对设备防腐要求高,在现有的材料处理工艺条件下,难于工业化[8]。

水榴法溶出赤泥是回收拜耳法赤泥中Al2O3和Na2O的新方法,在高温溶出过程中添加铁酸钠和活性石灰,铝以铝酸钠形式进入溶液,而钙、铁和硅以钙铁榴石的形式留在溶出渣中。该方法可以回收赤泥中大部分的Al2O3,并且产生的二次渣中几乎不含碱,具有流程短效率高的特点,整个流程中物料实现了零排放。本文采取水榴法溶出拜耳法赤泥,研究水榴法条件下溶出温度、溶出时间、αk、铁酸钠添加量和石灰添加量对拜耳法赤泥Al2O3溶出率和二次渣中Na2O含量的影响,以寻求最佳溶出条件。……