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1、赤泥除鉄初J米摘要本文分別采用高梯度濕法磁選、還原焙燒磁選、氯化銨(NH4C1)干法和鹽酸(nci)濕法四種方法對赤泥進行了除鐵實驗，探討了除鐵的相關工藝技術和條件，從屮找出合理的工藝流程，為赤泥的綜合利用及除鐵工藝幵辟了新的可能性途徑。關鍵詞赤泥，除鐵，物理法，化學法1引言赤泥的綜合利用一直是個世界性難題，特別是赤泥中含有人量的鐵，致使赤泥在無機新材料應用方面存在諸多困難。赤泥屮的鐵，除極少數(shù)情況下被刻意引入用作著色劑外，大多數(shù)是由原料引入的冇害雜質(zhì)。因此，在使用赤泥制備一些新型無機材料時，除去赤泥中大量的鐵是一個必需而且關鍵的步驟。本研究對山東鋁業(yè)公司提供的高鐵含量赤泥進行了探索性的除
2、鐵實驗，并取得了一定的成果［1?8］。2實驗高梯度濕法磁選法除鐵:赤泥濃度10%,分散劑用量3kg八，流速2cm/s,場強1.4T。還原焙燒磁選法除鐵：分別取一定比例的赤泥和煤粉(煤粉為還原劑)，加入適量的水，混合均勻，制成赤泥球團塊后，放入烘箱內(nèi)于105°C干燥2h,放入高溫爐內(nèi)進行還原焙燒。再將焙燒后的產(chǎn)品進行水冷、磨細后磁選。根據(jù)赤泥中Fe的含量，分別按理論計算所需的1、1.5和2倍碳量，摻入煤粉制成No.1、No.2、No.3赤泥團塊，再分別于10⑻?1150°C下還原lh,水冷磨細后磁選。氯化銨(NH4C1)干法除鐵：實驗中按一定比例在赤泥中加入NH4C1，混合好后裝入坩堝，焙燒
3、至500?750°C，保溫2h。鹽酸(I1C1)濕法除鐵：取20g赤泥，加入500mL濃度為0.7mol/L的稀鹽酸。3結(jié)果分析3.1高梯度濕法磁選法除鐵高梯度磁選結(jié)果見表1。從表1可以看出，在5#鋼毛為介質(zhì)的情況下，70目赤泥非磁性部分的產(chǎn)率僅為2%,80目赤泥非磁性部分產(chǎn)率為3%;在以鋼網(wǎng)為介質(zhì)的情況下，70目赤泥的非磁性部分產(chǎn)率為11.71%，80目赤泥的非磁性部分產(chǎn)率為14.16%。整體來看，隨著赤泥目數(shù)的增大，非磁性赤泥產(chǎn)出率增大。但在這個實驗條件下，非磁性赤泥的最大產(chǎn)率也只是14.16%，產(chǎn)出效率很低，既不經(jīng)濟也很費時。從赤泥的結(jié)構(gòu)成分來看，造成這種現(xiàn)象的原因主要是赤泥中的磁性
4、鐵部分已經(jīng)進入礦物鈣鐵榴石Ca3Fe2(Si04)3晶格中，加上這些礦物顆粒細小，充分分布在赤泥中，因此，很難單獨使用物理方法除去赤泥中的鐵。3.2還原焙燒磁選法除鐵還原焙燒磁選法除鐵結(jié)果如表2所示。從表2可見，每個赤泥球加入煤粉經(jīng)過焙燒后都還有磁性，用磁鐵吸附小塊的碎渣，呈弱磁性。磨細過120冃篩后用磁鐵磁選時幾乎每個顆粒都有磁性，吸附在磁鐵上，這可能是因為有單質(zhì)Fe或Fc304生成。用強磁鐵無法把有磁性的部分和無磁性的部分分離開來，較難達到徹底除鐵的目的。3.3氯化銨(NH4C1)干法除鐵由赤泥的礦物組成來看，赤泥中的Fe主要以Fe2()3的形式存在，F(xiàn)e2()3在高溫下與NH4C1反
5、應，生成氣態(tài)FeC13,從赤泥屮排出，以達到除鐵的目的。NH4C1受熱分解，產(chǎn)生的HC1與赤泥屮的Fe203反應，生成的FeC13的沸點為315°C,在400°C左右就可以完全變成氣體蒸發(fā)掉。焙燒后的赤泥與原赤泥相比，其周圍表層顏色明顯加深，內(nèi)層則明顯變淺。研究發(fā)現(xiàn)，赤泥團塊表層深色是反應生成的FcC13o反應生成的產(chǎn)物在空氣中放置一段時間后，很快潮解，呈黑褐色稀泥狀，應為CaC12。實驗可知，此法能除去大部分Fe3+、Fe2+，此反應需求大量的NH4C1，同時生成氯化物的種類較多且夾雜在一起。若能將反應產(chǎn)物分離開(CaC12是一種良好的強干燥劑，F(xiàn)cC13,A1C13可制備成復合型聚合氯
6、化鋁鐵，用作凈水劑[9])，可取得良好的環(huán)保和經(jīng)濟效益。3.4鹽酸(HC1)濕法除鐵用酸除鐵是一種常規(guī)的化學方法。實驗中取20g赤泥，加入500mL濃度為0.7mol/L的稀鹽酸。觀察反應現(xiàn)象如下：酸滴加的過程中，反應劇烈，有大量的氣泡產(chǎn)生，且有臭雞蛋味。反應完全后，靜置一段時間使固液分離，液體呈膠體狀，黃褐色，有絮狀物生成。根椐實驗現(xiàn)象，認為反應中生成的氣體主要為C02,并有部分H2S生成。液體呈膠體狀，說明液體中的Fe3+、A13+已經(jīng)水解成Fe(0H)3、A1(OH)3；測得液體的pH值為2?3,呈酸性。該實驗的本質(zhì)和氯化銨干法除鐵相同，其反應生成物也相同。若能把CaC12和FeC1
7、3、A1C13分離，前者作強干燥劑，后者作為凈水劑用，對赤泥的應用也具有一定意義。4結(jié)論及展望(1)單獨使用常規(guī)的物理或化學方法對赤泥進行除鐵，效果都不佳。赤泥高梯度濕法磁選除鐵，非磁性產(chǎn)率最高只有14.16%;還原焙燒磁選法除鐵仍需要進一步探索；氯化銨(NH4C1)干法除鐵和稀鹽酸濕法除鐵的產(chǎn)物CaC12和FeC13、A1C13若能順利分離，既能達到除鐵的效果，而且CaC12和FeC13、A1C13可分別用作強干燥劑和
