本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉領(lǐng)域以及有色金屬冶煉領(lǐng)域，具體地說(shuō)是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的高鐵赤泥的一種回收再利用方法。

背景技術(shù)：
高鐵赤泥是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的主要固體廢棄物，高鐵赤泥含有非常豐富的鐵資源，理應(yīng)成為鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的理想原材料，但由于Na2O含量較高，使用途徑單一，僅用于燒結(jié)或球團(tuán)工藝，而且實(shí)際消耗量非常有限（＜5%（燒結(jié)/球團(tuán)）總物料），目前高鐵赤泥的主要處理方法仍然是堆場(chǎng)。如將高鐵赤泥這一具有高潛力的含鐵資源加以利用，那么不僅可以解決赤泥堆場(chǎng)造成的環(huán)境污染問(wèn)題，而且對(duì)于我國(guó)鋼鐵企業(yè)的巨大產(chǎn)能，可以節(jié)約鐵礦石等的消耗，降低成本，創(chuàng)造巨大利潤(rùn)。煉鋼就是煉渣，渣系的選擇尤為重要。煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)是在氧化氣氛中將雜質(zhì)元素氧化去除，如C、P、Si等的氧化，P、Si等的氧化物與強(qiáng)堿性氧化物生成復(fù)雜氧化物穩(wěn)定存在于渣相中，最后通過(guò)渣鐵分離凈化鋼水。由此可見(jiàn)，煉鋼工序的強(qiáng)氧化性氣氛及煉制高堿性、低熔點(diǎn)渣系十分重要。拜耳法生產(chǎn)的高鐵赤泥中含有較高含量的氧化鐵和氧化鈉，與生灰石、白云石等混合用于煉鋼過(guò)程，其優(yōu)點(diǎn)如下：為煉鋼過(guò)程提供了豐富的鐵資源增量；煉鋼前期加入，抑制爐溫過(guò)高，且煉鋼初渣中較高的∑FeO含量，有利于石灰溶解，為脫磷提供良好的熱力學(xué)條件；赤泥中的Al2O3是良好的助熔劑，有助于降低渣系熔點(diǎn)及粘度，利于渣鐵分離，并改善脫磷的動(dòng)力學(xué)條件；高堿度的Na2O對(duì)硅、磷等氧化產(chǎn)物具有更強(qiáng)的結(jié)合固定作用，減少回磷現(xiàn)象的發(fā)生；冶煉多元渣系，熔點(diǎn)更低，減少甚至避免了螢石的使用，增加爐齡，減少污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種拜耳法生產(chǎn)高鐵赤泥用于煉鋼過(guò)程中造渣劑的工藝。抑制煉鋼前期爐溫過(guò)高，達(dá)到很好的脫磷固磷效果，充分回收利用高鐵赤泥中的鐵資源，并煉制低熔點(diǎn)的多元渣系。具體工藝措施如下：一種高鐵赤泥用作煉鋼造渣劑的回收再利用方法，將高鐵赤泥與生石灰以1：0.6~0.8的質(zhì)量比例混用，作為煉鋼過(guò)程中的造渣劑；所述高鐵赤泥主要成分為鐵、鋁、硅、鈉、鈦等的氧化物。進(jìn)一步的，所述高鐵赤泥為拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的固體廢棄物，擁有較高含量的氧化鐵和氧化鈉，使其具有高氧化性和高堿性。進(jìn)一步的，所述高鐵赤泥的主要成分如下：Fe2O345~60wt%，SiO28~20wt%，Al2O315~25wt%，Na2O4~10wt%，TiO22~6wt%，其余成分＜5wt%。所述高鐵赤泥通過(guò)堆場(chǎng)風(fēng)干或加熱烘干，磨成粉狀，與石灰以1：0.6~0.8的質(zhì)量比例混合制備配渣作為煉鋼過(guò)程中的造渣劑。優(yōu)選的，所述配渣通過(guò)燒結(jié)制成塊狀或球團(tuán)后，作為造渣劑投入煉鋼熔池。優(yōu)選的，所述配渣在煉鋼前期加入，可抑制爐溫過(guò)高，增強(qiáng)化渣能力，提供有利于脫磷的條件。優(yōu)選的，所述配渣與白云石或鎂球以適當(dāng)比例共同使用，煉制利于爐況的爐渣。優(yōu)選的，所述配渣分批加入，首先加入配渣總量的70~80%，之后加入剩余部分。本發(fā)明的目的是解決鋁廠中拜耳法生產(chǎn)的高鐵赤泥回收再利用難題而研創(chuàng)的，可以在簡(jiǎn)單處理的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)赤泥資源的回收再利用。為我國(guó)資源龐大的高鐵赤泥回收再利用的問(wèn)題提出了一條有效的解決方法。本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁廠固體廢棄物高鐵赤泥的回收再利用，而且能夠顯著促進(jìn)煉鋼過(guò)程中脫磷反應(yīng)的進(jìn)行，并且起到造渣劑的作用。所煉多組元終渣熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，減少甚至避免了螢石的使用，在滿(mǎn)足煉鋼工序要求的前提下，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，減少污染，有效降低生產(chǎn)成本，具有明顯經(jīng)濟(jì)效益的多贏目標(biāo)。具體實(shí)施方式下面以國(guó)內(nèi)某鋁廠拜耳法生產(chǎn)所得高鐵赤泥為例，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明予以闡述。實(shí)施例1：選用國(guó)內(nèi)某鋁廠拜耳法生產(chǎn)所得高鐵赤泥，赤泥中各物質(zhì)的質(zhì)量百分比包括（wt%）：Fe2O359.1%，SiO210.6%，Al2O316.2%，Na2O7.6wt%，TiO24.1wt%，其余成分＜2%。具體試驗(yàn)方法如下：將赤泥在400℃馬弗爐內(nèi)進(jìn)行烘干處理1小時(shí)，冷卻后，采用球磨機(jī)將赤泥和石灰磨至粉末狀，過(guò)200目篩，赤泥和生石灰以1:0.6的質(zhì)量比制成配渣。將生鐵（[%C]=4.5%，[%P]=0.108%，[%Si]=0.23%）加入到氧化鎂坩堝中，在硅鉬爐中加熱至1400℃，并通氬氣保護(hù)氣，至生鐵熔清，將渣以1:10的質(zhì)量比加入到鐵水中，首先加入配渣總量的70~80%，之后視反應(yīng)情況加入剩余部分，保溫1小時(shí)，然后將坩堝取出，置于冷卻水中快速冷卻至室溫。對(duì)鐵樣及渣樣進(jìn)行化學(xué)分析，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如下：鐵水中硅含量小于0.1%，磷含量降為0.022%，脫磷率為79.63%，配渣中鐵元素絕大部分進(jìn)入鐵水熔池，且終渣流動(dòng)性好，渣鐵分界線明顯，渣鐵分離容易。實(shí)施例2：選用國(guó)內(nèi)某鋁廠拜耳法生產(chǎn)所得高鐵赤泥，赤泥中各物質(zhì)的質(zhì)量百分比包括（wt%）：Fe2O359.1%，SiO210.6%，Al2O316.2%，Na2O7.6wt%，TiO24.1wt%，其余成分＜2%。具體試驗(yàn)方法如下：將赤泥在400℃馬弗爐內(nèi)進(jìn)行烘干處理1小時(shí)，冷卻后，采用球磨機(jī)將赤泥和石灰磨至粉末狀，過(guò)200目篩，高鐵赤泥和生石灰以3:2的質(zhì)量比制成配渣。將生鐵（[%C]=4.35%，[%P]=0.308%，[%Si]=0.24%）加入到剛玉坩堝中，在硅鉬爐中加熱至1350℃，并通氬氣保護(hù)氣，至生鐵熔清，將造渣劑以1.8:10的質(zhì)量比加入到中磷鐵水中，首先加入配渣總量的70~80%，之后視反應(yīng)情況加入剩余部分，保溫1小時(shí)，然后將坩堝取出，置于冷卻水中快速冷卻至室溫。對(duì)鐵樣及渣樣進(jìn)行化學(xué)分析，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如下：鐵水中硅含量小于0.1%，磷含量降為0.073%，脫磷率為76.30%，配渣中鐵元素絕大部分進(jìn)入鐵水熔池，且終渣流動(dòng)性好，渣鐵分界線明顯，渣鐵分離容易。實(shí)施例3選用國(guó)內(nèi)某鋁廠拜耳法生產(chǎn)所得高鐵赤泥，赤泥中各物質(zhì)的質(zhì)量百分比包括（wt%）：Fe2O359.1%，SiO210.6%，Al2O316.2%，Na2O7.6wt%，TiO24.1wt%，其余成分＜2%。具體試驗(yàn)方法如下：將赤泥在400℃馬弗爐內(nèi)進(jìn)行烘干處理1小時(shí)，冷卻后，采用球磨機(jī)將赤泥和石灰磨至粉末狀，過(guò)200目篩，高鐵赤泥和生石灰以1:0.7的質(zhì)量比制成配渣。配渣通過(guò)燒結(jié)制成塊狀或球團(tuán)后再與白云石或鎂球以適當(dāng)比例共同使用，煉制利于爐況的爐渣。將生鐵（[%C]=4.5%，[%P]=0.108%，[%Si]=0.5%）加入到剛玉坩堝中，在硅鉬爐中加熱至1400℃，并通氬氣保護(hù)氣，至生鐵熔清，將造渣劑以1.5:10的質(zhì)量比加入到中磷鐵水中，首先加入配渣總量的70~80%，之后視反應(yīng)情況加入剩余部分，保溫1小時(shí)，然后將坩堝取出，置于冷卻水中快速冷卻至室溫。對(duì)鐵樣及渣樣進(jìn)行化學(xué)分析，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如下：鐵水中硅含量小于0.1%，磷含量降為0.024%，脫磷率為77.78%，配渣中鐵元素絕大部分進(jìn)入鐵水熔池，且終渣流動(dòng)性好，渣鐵分界線明顯，渣鐵分離容易。說(shuō)明：實(shí)施例為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，其中高鐵赤泥與生石灰的比例偏高，配渣使用量較大，這是由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有吹氧設(shè)備，氧化性氣氛只能通過(guò)高鐵赤泥中氧化鐵來(lái)獲得。在沒(méi)有吹氧的情況下，磷的脫除量可以達(dá)到76%以上，硅含量下降到0.1%以下，赤泥中絕大部分鐵元素進(jìn)入煉鋼熔池，且終渣流動(dòng)性良好，渣鐵分離容易。終渣中∑FeO含量在10%左右，低于普遍轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)渣中∑FeO含量，可以顯著提高鐵元素收得率，降低鐵損。這說(shuō)明高鐵赤泥作為脫磷劑/造渣劑在煉鋼過(guò)程中使用的可行的。