赤泥选铁的相关试验研究

赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出后所产生的废渣，因其富含氧化铁（20%~50%）呈红褐色而称之为赤泥。拜耳法每生产1吨氧化铝产生0.7~1.2吨赤泥。烧结法每生产1吨氧化铝约产生1.0~1.5吨赤泥。近年来，随着我国氧化铝工业的高速发展，到2011年，我国氧化铝产能就已经达到3000万吨以上，赤泥排放量也达到3400万吨/年。赤泥其综合利用已成为世界性的难题。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥筑坝湿法堆存，对生存环境、人类生活环境造成直接或间接的危害。该研究是为了综合回收赤泥中的铁矿物，针对赤泥的含铁成分特点，采用高梯度永磁磁选技术，选择了合适的磁场强度和配套设备进行了一系列实验，已达到高效选铁，最大限度减排赤泥的目的。

本试验研究分为试验室试验和小规模工业试验两个部分，第一部分试验室试验主要测定选用赤泥的物理和化学性质，并自制小型永磁磁环选铁装置，通过对比试验选择最佳磁选磁场强度，为下一步小规模工业试验装置的设计提供了依据；第二部分设计了小规模试验流程，与合作单位共同制作了小规模工业试验选铁设备（日处理赤泥能力达到20吨），进行了永磁法赤泥选铁的工业化试验，摸索了相关工艺参数，验证了该项技术大规模使用的可行性。

物理性质分析，在拜耳法氧化铝流程中，赤泥取自末次洗涤底流，测定其比重、干溶重、湿溶重；化学成分分析，将赤泥烘干，采用环式振动磨将干料磨制到200目以下。物理组成分析，采用X衍射分析仪对赤泥进行了物相分析。沉降槽底流赤泥进入进料缓冲槽后转入稀释槽，采用压滤机滤液稀释至要求的浓度指标，稀释浆液采用泵送入磁选机高位槽，通过阀门调节衡流量向磁选机供料；分选出的高磁料采溢流桶沉降分离，低磁料回流至赤泥压滤机进料料槽，与弃赤泥混合压滤外排。首先摸索最佳的工艺参数，然后进行50小时连续试验测定其稳定性。

赤泥取自末次洗涤底流，测定其比重，干溶重，湿溶重，由于在氧化铝生产赤泥沉降工艺中要加入絮凝剂，赤泥水分和黏度较大，有着较好的可塑性，平均含水量在35%左右，可塑性与一般的泥质粘土类似。根据以上分析检测结果可知，赤泥中主要含铁物质的粒度范围在0.417~0.175mm之间，占总量的50%以上，利用高梯度永磁体对赤泥中的氧化铁的磁化吸取作用，通过试验选择合适磁场强度的永磁体用于选铁设备。

在上述试验研究得出的较优条件下，进行连续运转试验，试验共进行了50小时，处理赤泥料浆36m³。试验中每间隔2~3小时分别取原料、高磁料、低磁料，做化学成分分析，赤泥和Fe的回收率分析计算，根据原料、高磁料、低磁料化学成份计算赤泥回收率和铁回收率。通过我们的试验可以得出，永磁法赤泥选铁技术具有设备结构紧凑简单，重量轻，占地少，制造运行成本低，易于安装操作，维护方便，且具有节能降耗的优势，不仅在赤泥综合利用领域，而且在有色冶炼、稀土选矿、工业废渣处理等领域都有着广阔的生产运用前景。