黃鐵礦還原法回收赤泥中鐵的研究.pdf

1、赤泥(RedMud)是堿法氧化鋁生產(chǎn)工藝的外排殘?jiān)?，因組分中含有大量氧化鐵而呈現(xiàn)紅色。赤泥呈現(xiàn)強(qiáng)堿性的漿狀，簡(jiǎn)單的露天存放不僅占用土地，而且因其強(qiáng)堿性對(duì)土壤等帶來(lái)環(huán)境污染，并存在著嚴(yán)重的安全隱患。因此，需要尋求赤泥的資源化利用途徑。
　　 從化學(xué)組成上看，赤泥中含10～20％氧化鋁及30～40％氧化硅，與水泥、耐火材料等建筑材料的組成相似。然而赤泥中還含有約20％左右的氧化鐵，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)耐火材料中氧化鐵含量小于2％的要求，因此為了

2、實(shí)現(xiàn)赤泥成為耐火材料原料需要設(shè)法從中去除鐵。
　　 本論文提出將黃鐵礦(FeS2)與赤泥共混燒結(jié)，不僅可以中和赤泥的堿性，還可以使赤泥中的氧化鐵轉(zhuǎn)化為具有磁性的四氧化三鐵加以回收，從而降低氧化鐵含量。所得研究成果如下:
　　 1.以分析純Fe2O3試劑與黃鐵礦(FeS2)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，隨著物料配比的不同，在600℃以上，脫氧狀態(tài)下，發(fā)生如下兩種反應(yīng):
　　 FeS2+4Fe2O3=3Fe3O4+2S①
　

3、　 FeS2+16Fe2O3=11Fe3O4+2SO2②
　　 即，當(dāng)Fe2O3∶FeS2的摩爾比介于4∶1和16∶1之間，可以得到純凈的Fe3O4;若黃鐵礦過(guò)量，則剩余的FeS2自身可能受熱分解為Fe2O3。
　　 2.在利用XRD和磁性強(qiáng)度測(cè)試對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行定性定量表征的基礎(chǔ)上，對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Fe2O3與FeS2的摩爾數(shù)比介于4∶1和16∶1之間混合均勻后，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱溫度在600℃以上、反應(yīng)時(shí)間30m