利用氧化鋁熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)高鐵赤泥爐料燒成過程中的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上，研究燒成溫度、燒成時(shí)間、爐料配比等燒成工藝條件對(duì)高鐵赤泥爐料燒成效果的影響。研究結(jié)果表明：赤泥爐料的配鈣量可以在較寬的范圍內(nèi)變化，并且在燒成過程中可能生成不溶鹽類，導(dǎo)致熟料中氧化鋁的溶出率降低：延長(zhǎng)燒成時(shí)間和增加配料鐵酸鈉含量均有利于燒結(jié)：高鐵赤泥爐料的最佳配料是：熟料中Na=O·Fe203質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10O/~12％，鈣鐵摩爾比為1.o~1.2：燒成工藝條件是：溫度為l000-1050℃，燒成時(shí)間為30--40min。在最佳配料和燒成工藝條件下，當(dāng)熟料中氧化鋁含量為15％左右時(shí)，熟料中AI203回收率可達(dá)85~/o~90％。
在我國(guó)湖南、廣西和山西等地有一定儲(chǔ)量的高鐵中等品位鋁土礦，這種礦石適宜采用拜耳一燒結(jié)串聯(lián)法來處理生產(chǎn)氧化鋁。即先利用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的拜耳法回收礦石中大部分Al2O3，拜耳法所產(chǎn)生的高鐵赤泥再采用燒結(jié)法處理，進(jìn)一步回收其中的Al2O3，回收鋁后的富鐵渣可用做煉鐵的原料。但迄今為止，用燒結(jié)法處理拜耳法高鐵赤泥仍存在技術(shù)難題。雖然人們對(duì)拜耳法廠高鐵赤泥的綜合利用方面開展了大量的研究，如用酸浸出赤泥制備聚合氯化鋁鐵、聚硅酸鐵和聚硅酸鐵鋁等無機(jī)高效絮凝劑，用高鐵赤泥煤基直接焙燒還原回收金屬鐵[刪以及用赤泥生產(chǎn)水泥等，但這些研究大都尚處于實(shí)驗(yàn)或半工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，且主要著眼于回收其中的鐵和其他稀有金屬，而對(duì)采用燒結(jié)法處理拜耳法高鐵赤泥回收其中氧化鋁的研究甚少。赤泥燒結(jié)塊的特點(diǎn)是鐵酸鈉和鐵酸鈣的含量高，而鋁酸鈉的含量很低，傾向于形成易熔共晶體。對(duì)這樣的爐料，其燒成溫度范圍較窄，熔化溫度不高，造成燒成困難。同時(shí)，若采用傳統(tǒng)的蘇打一石灰爐料燒結(jié)時(shí)會(huì)生成難溶的含Al2O3和Na20的三元化合物，降低堿和氧化鋁的回收率。所以，高鐵赤泥爐料燒成時(shí)需要配入更多的石灰，使?fàn)t料中一部分氧化鐵與石灰結(jié)合成鐵酸鈣(2CaO-Fe2O3或CaO·Fe2O3)，另外的氧化鐵與蘇打生成鐵酸鈉。本文作者利用氧化鋁熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)高鐵赤泥爐料燒成過程中相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，通過實(shí)驗(yàn)研究燒成溫度、燒成時(shí)間、爐料配比等對(duì)高鐵赤泥爐料燒成后所得熟料中氧化鋁溶出率的影響，以期獲得采用燒結(jié)法從高鐵赤泥中回收氧化鋁的最佳工藝條件。
