钙化一碳化法连续化处理一水硬铝石拜耳法赤泥解立群，张廷安，吕国志，朱小峰，王艳秀，杨金霖（东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室，沈阳110819）摘要：提出了“钙化一碳化法”低成本、大规模综合利用拜耳法赤泥新工艺。为了简化工艺流程，将钙化与碳化两个过程做了连续化的尝试，即在钙化后不进行固液分离直接进行碳化，钙化碳化两个过程可在同一反应器进行，减少了设备需求和能源损耗。对比试验结果表明，传统处理法和连续处理法的溶铝渣中Na2O含量分别为0.17%和0.23%,氧化铝提取率分别为35.6%和34.6%,初步证明了连续化的可行性。关键词：拜耳法；赤泥；钙化-碳化法；水化石榴石：TF821文献标志码：A：1007-7545（2017）04-0000-00TreatmentofDiasporeBayerRedMudwithCalcification-CarbonationContinuousProcessXIELi-qun,ZHANGTing-an,LiiGuo-zhi,ZHUXiao-feng,WANGYan-xiu,YANG激n-lin（KeyLaboratoryofEcologicalUtilizationofMulti-metalIntergrownOresofMinistryofEducation,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China）Abstract：Anovel“calcificati-ocnarbonationnnrhAhitilowcostandlarge-scalewasdevelopedtorecoveraluminafromBayerredmud.Calcificatiorvcarbonationcontinuousmethodwasexploredtosimplifyprocess.Thecalcificationproductwascarbonateddirectlywithoutsolid-liquidseparation.Processofcalcificationandcarbonationwasoperatedinonereactor.Comparativestudyshowsthat34.6%and35.6%aluminaarerecoveredfromdiasporicredmudbytraditionalandcontinuousmethod,andNa2Ocontentinprocessedredmudis0.23%and0.17%respectively.FeasibilitytocontinuouslytreatBayerredmudby"calcification-carbonation"metihsopdrovedpreliminarily.Keywords:Bayerprocess;redmud;calcification-carbonization;hydrogarnet赤泥是氧化铝生产过程中排出的固态废弃物，具有强碱性，综合利用难度较大，现已成为一个世界性难题。国外氧化铝生产企业赤泥主要采用填海排放来处理，但近年来，环保意识的增强，赤泥填海排放被明令禁止，筑坝堆存现已成为主要的处理方式。但这种方式，维护费用比较高且占用大量土地，以200万t级氧化铝企业为例，配套的赤泥堆场面积就可达0・4km〈600亩）以上，且每吨赤泥每年的管理、堆存费用高达50-100元，从而增加了氧化铝生产成本。目前我国赤泥总堆存量已达到4亿t左右。赤泥问题严重制约着我国氧化铝工业的可持续发展，赤泥的处理技术研究和综合利用是氧化铝工业亟待解决的课题［2-6］。对此，本课题组提出了一种钙化碳化”法处理拜耳法赤泥的新工艺［7-11】。此工艺的核心步骤是钙化转型和碳化分解，工艺流程图如图1所示。首先将赤泥进行钙化转型，脱去其中的碱，并为后续碳化过程提供原料。转型后的赤泥与CO2反应（碳化分解），再回收其中的氧化铝。该工艺既脱除了赤泥的碱性，使其可作为生产建材的原料，又实现了铝元素的有效回收。在对“钙化一碳化法”的研究中，结合该过程存在的钙化及碳化过程工艺特点，采用钙化一碳化连续化处理拜耳法赤泥，即钙化后溶液不进行固液分离直接进行碳化处理，大幅度简化生产流程。同时，钙化反应后的体系能够促进碳化过程，提高了碳化转型效率和速率，降低赤泥处理过程的能耗和成本，实现拜耳法赤泥的低成本无害化处理。收稿日期：2016-11-29基金项目：国家自然科学基金资助项目（U1202274）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（N140204015）作者简介：解立群（1984-）,男，山东阳信人，博士研究生；通信作者：张廷安（I960-）,男，河南周口人，教授，博士生导师•图1钙化•碳化连续化处理赤泥工艺流程图Fig.1Processflowdiagramtotreatredmudbycalcificationvarbonationcontinuousmethod1试验1.1试验原料试验所用原料为河南某氧化铝厂拜耳法溶出一水硬铝石矿后产出的赤泥，经过球磨、筛分（粒度-300“m）,95°C干燥24h后作为试验原料。化学成分（％）:AI2O324.15、SiO219.01、FeO16.97、NazO8.45,烧失量12.96%。该赤泥铝硅比A/S=1.27，主要物相包括含钙霞石、石榴石和赤铁矿。1.2...