摘要
赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的固体废弃物,因其粒度细弥、碱性强,
主要以堆存方式处置,引发了严重的环境污染和生态破坏。赤泥富含铁元素,因此
铁元素回收成为其资源化利用的重要方式。本文基于赤泥中铁元素的赋存形态,创
新性提出利用还原焙烧-酸浸工艺对赤泥含铁物相磁化并富集分离制备加重质磁铁矿
粉的方法;同时,通过调控配制重介质悬浮液将其应用于重介质悬浮液研究,以期
为赤泥资源化利用以及重介选煤领域提供理论指导和技术支撑。主要研究结论如下:
(1)研究了赤泥还原焙烧酸浸过程物相变化及反应机理,结果表明:当赤泥/
焦粉=8/2、焙烧温度700°C、焙烧时间90min时,赤泥中赤铁矿可转变为磁铁矿,
反应符合“未反应缩合模型”,受界面化学反应控制和内扩散控制。焙烧产物经盐
酸浓度10%、酸浸温度20°C、固液比1/7、酸浸时间90min处理后,其所含铝硅
物相溶解,含铁物相在残渣中得以富集;浸出过程各元素的溶出行为同样符合“未
反应缩合模型”,受化学反应控制。酸浸渣经烘干、研磨后可制得符合标准《MT/T
1017-2007选煤用磁铁矿粉》的赤泥基加重质磁铁矿粉产品。
(2)研究了赤泥基加重质磁铁矿粉和不同添加物混配的重悬浮液的稳定性及
流变特性。结果表明:赤泥基加重质磁铁矿粉、煤泥、蒙脱土与水混合后,选定密
度为1.35g/cm3的重介质悬浮液开展研究;在上述重介质悬浮液中,依次加入煤泥、
蒙脱土可逐步改善重介质悬浮液的流体性质以及稳定性;当赤泥基加重质磁铁矿粉、
煤泥和蒙脱土分别在固体混合物中占比为70%、18%和12%时,所配置的重介质悬
浮液沉降速率为0.10mm/min、Zeta电位值为11.49mV、粘度为673mPa·s,表现为
低粘度、强稳定性和高流动性特点。
(3)研究了重介质悬浮液对无烟煤、贫煤以及长焰煤的分选效果。结果表明:
利用赤泥基加重质磁铁矿粉、煤泥及蒙脱土配制的重悬浮液,在搅拌速率120r/min、
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密度调控在1.30g/cm~1.40g/cm范围内时,分选无烟煤后沉物错配率为8.77%,
浮物错配率为8.26%;分选贫煤后的沉物错配率为9.31%,浮物错配率为8.72%;
分选长焰煤后的沉物错配率9.62%,浮物错配率为9.41%。说明该加重质磁铁矿粉
配制的重介质悬浮液对不同煤样都有良好的分选性能,具备应用潜力。
关键词:赤泥;含铁物相;加重质;重介质悬浮液;分选性能
I
ABSTRACT
RedMudisasolidwasteproducedduringtheextractionofalμminafrombauxite.
Duetoitsfineparticlesizeandstrongalkalinity,itisprimarilydisposedofthrough
storage,leadingtosignificantenvironmentalpollutionandecologicaldamage.Redmudis
richiniron,makingtherecoveryofironelementsacriticalmethodforitsresource
utilization.Thispaperinnovativelyproposesamethodforthemagnetizationand
enrichmentseparationofiron-containingphasesinredmudthroughreductionroasting-
acidleaching,preparingmagnetitepowderforuseincoalbeneficiation.Byadjust