有色金属冶炼渣的资源化.ppt

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。,山东铝业公司赤泥山,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β-硅酸二钙（β-2CaOSiO2）50～60、钙铝榴石（3CaOA12O3xSiO2yH2O）5～10、氧化铁（Fe2O3xH2O）4～7、方解石（CaCO3）2～10、钠硅渣（Na2OA12O31.7xSiO22H2O）5～10、钙钛矿（CaOTiO2）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13～4，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50428的配比生产的赤泥硅酸盐水泥，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Al2SO43和Fe2SO43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,