利用赤泥制備羰基鐵粉的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種利用赤泥制備羰基鐵粉的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的主要廢棄物。一般來說，每生產(chǎn)I噸氧化鋁產(chǎn)生
0.8-1.5噸赤泥。由于赤泥中含有的成分多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其綜合利用已經(jīng)成為了世界性的科研難題。目前主要以堆存為主，而赤泥的堆存不僅占用了許多的土地，耗費(fèi)了大量的維護(hù)費(fèi)用，赤泥中的堿會(huì)對(duì)土地環(huán)境造成污染，惡化生態(tài)環(huán)境，而且赤泥中含有的大量有價(jià)金屬也得不到充分的利用，造成資源的浪費(fèi)。隨著礦產(chǎn)資源的日益枯竭及人們對(duì)環(huán)境污染的重視，如何最大限度的資源化利用赤泥成為了相關(guān)學(xué)者的研宄重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種利用赤泥制備羰基鐵粉的方法和系統(tǒng)，該方法可以實(shí)現(xiàn)赤泥的有效利用，并且可以得到高附加值的羰基鐵粉，從而從根本上解決赤泥這種工業(yè)廢棄物利用率低和長(zhǎng)期堆存的難題。
[0004]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用赤泥制備羰基鐵粉的方法，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的，該方法包括:
[0005](I)將赤泥、煤和添加劑進(jìn)行混合造球，以便得到混合球團(tuán)；
[0006](2)將所述混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，以便得到金屬化球團(tuán)；
[0007](3)將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，以便得到鐵粉和尾渣；
[0008](4)將所述鐵粉與一氧化碳接觸，以便得到含有羰基鐵和一氧化碳的氣態(tài)混合物；
[0009](5)將所述含有羰基鐵和一氧化碳的氣態(tài)混合物進(jìn)行冷凝處理，以便得到液態(tài)羰基鐵和第一一氧化碳；以及
[0010](6)將所述液態(tài)羰基鐵進(jìn)行分解處理，以便分別得到羰基鐵粉和第二一氧化碳。
[0011]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的方法可以實(shí)現(xiàn)赤泥的有效利用，并且可以得到高附加值的羰基鐵粉，從而從根本上解決赤泥這種工業(yè)廢棄物利用率低和長(zhǎng)期堆存的難題。
[0012]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，將所述赤泥、所述煤和所述添加劑按照質(zhì)量比為100: (20?50): (5?15)進(jìn)行混合造球。由此，可以顯著提高后續(xù)混合球團(tuán)的還原效率。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述還原處理的溫度不低于1200攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述金屬化球團(tuán)的金屬化率高于90wt %。由此，可以顯著提高羰基化合物合成效率，并且與現(xiàn)有技術(shù)相比，在羰基鐵合成過程中并不需要加入催化劑，從而縮短了工藝流程。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述鐵粉的粒徑不大于74微米。由此，可以顯著提高鐵粉的活性，從而提高羰基鐵合成反應(yīng)速度及羰基鐵合成率。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用赤泥制備羰基鐵粉的方法進(jìn)一步包括:(7)將所述第一一氧化碳返回步驟(4)與所述鐵粉接觸。由此，可以顯著提高一氧化碳循環(huán)利用率。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用赤泥制備羰基鐵粉的方法進(jìn)一步包括:(8)將所述第二一氧化碳返回步驟(4)與所述鐵粉接觸。由此，可以進(jìn)一步提高一氧化碳循環(huán)利用率。
[0019]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0020]混合造球裝置，所述混合造球裝置具有赤泥入口、煤入口、添加劑入口和混合球團(tuán)出口，且適于將赤泥、煤和添加劑進(jìn)行混合造球，以便得到混合球團(tuán)；
[0021]還原裝置，所述還原裝置具有混合球團(tuán)入口和金屬化球團(tuán)出口，所述混合球團(tuán)入口和所述混合球團(tuán)出口相連，且適于將所述混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，以便得到金屬化球團(tuán)；
[0022]分離裝置，所述分離裝置具有金屬化球團(tuán)入口、鐵粉出口和尾渣出口，所述金屬化球團(tuán)入口與所述金屬化球團(tuán)出口相連，且適于將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，以便得到鐵粉和尾渣；
[0023]羰基合成裝置，所述羰基合成裝置具有一氧化碳入口、鐵粉入口和氣態(tài)混合物出口，所述鐵粉入口和所述鐵粉出口相連，且適于將所述鐵粉與一氧化碳接觸，以便得到含有羰基鐵和一氧化碳的氣態(tài)混合物；
[0024]冷凝裝置，所述冷凝裝置具有氣態(tài)混合物入口、液態(tài)羰基鐵出口和第一一氧化碳出口，所述氣態(tài)混合物入口與所述氣態(tài)混合物出口相連，且適于將所述含有羰基鐵和一氧化碳的氣態(tài)混合物進(jìn)行冷凝處理，以便得到液態(tài)羰基鐵和第一一氧化碳；以及
[0025]分解裝置，所述分解裝置具有液態(tài)羰基鐵入口、羰基鐵粉出口和第二一氧化碳出口，所述液態(tài)羰基鐵入口和所述液態(tài)羰基鐵出口相連，且適于將所述液態(tài)羰基鐵進(jìn)行分解處理，以便分別得到羰基鐵粉和第二一氧化碳。
[0026]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)赤泥的有效利用，并且可以得到高附加值的羰基鐵粉，從而從根本上解決赤泥這種工業(yè)廢棄物利用率低和長(zhǎng)期堆存的難題。
[0027]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0028]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一一氧化碳出口與所述一氧化碳入口相連，且適于將所述第一一氧化碳返回至所述羰基合成裝置與所述鐵粉接觸。由此，可以顯著提高一氧化碳循環(huán)利用率。
[0029]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第二一氧化碳出口與所述一氧化碳入口相連，且適于將所述第二一氧化碳返回至所述羰基合成裝置與所述鐵粉接觸。由此，可以進(jìn)一步提高一氧化碳循環(huán)利用率。
[0030]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0031]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的方法流程示意圖；
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的方法流程示意圖；
[0034]圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的方法流程示意圖；
[0035]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的利用赤泥制備羰基鐵粉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0040]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”