【摘 要】
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赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性冶金渣,由于缺乏经济可行的综合处理技术,只能堆存放置,对生态环境造成了极大地威胁,是亟待解决的工业固体废物。针对赤泥综合处理问题,本工作以山西某氧化铝厂产生的经脱钠处理后的赤泥作为原料,提出了利用铜渣协同处理赤泥碳热还原工艺回收这两种工业固体废物中的铁资源,并对提铁后的尾渣进行调整成分,以缓冷降温的方式实现玻璃化。在研究过程中,首先探究了还原温度、还原时间、铜
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赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性冶金渣,由于缺乏经济可行的综合处理技术,只能堆存放置,对生态环境造成了极大地威胁,是亟待解决的工业固体废物。针对赤泥综合处理问题,本工作以山西某氧化铝厂产生的经脱钠处理后的赤泥作为原料,提出了利用铜渣协同处理赤泥碳热还原工艺回收这两种工业固体废物中的铁资源,并对提铁后的尾渣进行调整成分,以缓冷降温的方式实现玻璃化。在研究过程中,首先探究了还原温度、还原时间、铜渣加入量、还原剂用量等因素对铁回收效果的影响;其次,利用得到的较佳实验条件进行了 100 kg扩大化试验;最后,进行了 100 kg扩大化试验提铁尾渣玻璃化实验研究,主要结论如下:（1）较佳的碳热还原实验条件:还原温度为1500℃,还原时间为20 min,铜渣用量为50%,还原剂用量为9%,此时提铁尾渣的全铁含量为6.89%。（2）在碳热还原过程中,含铁物相变化:钙铁榴石（Ca3Fe2（SiO4）3）→铁橄榄石（Fe2SiO4）→钙铁辉石（CaFeSi2O6）。（3）100 kg扩大化试验的提铁尾渣全铁含量为3.19%,金属铁含量为0.81%,较实验室结果更好,原因是扩大化试验降温速度缓慢,还原过程及沉降过程更加彻底,使得钙铁辉石相（CaFeSi2O6）转变为钙镁黄长石相（Ca2MgSi2O7）。（4）100 kg扩大化试验物相分析结果表明,钪元素存在于钙镁黄长石相中,钒元素和铬元素进入了沉降的铁饼中。（5）提铁尾渣经过成分调整后,通过缓冷降温即可转化为玻璃。实验中降温速度分别为1、2、4、5、6、7、8和10℃/min,提铁尾渣均实现玻璃化。
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