一、赤泥的组成
表7-1 赤泥的化学组成，％
名称 赤泥（碱石灰烧结法） 赤泥（联合法） 赤泥（拜尔法） Al2O3 5～7 5.4～7.5 13～25 SiO2 19～22 20～ 20.5 5～10 CaO 44～48 44～47 15～31 Fe2O3 8～12 6.1～7.5 21～37 Na2O 2～2.5 2.8～3 0.6～3.7 TiO2 2～ 2.5 6～ 7.7 K2O
回收In、Pb、 Sb
图7-12 铜渣氯化挥发提铟工艺流程
含铟品位0.6～0.95%，具有很大的回收价值。铜渣中的Pb、Sb、 In易被氯化，SiO2不易被氯化。 当焙烧温度大于900℃时，Pb、Sb、In氯化挥发成为蒸气而与SiO2 等杂质分离。所用氯化剂为氯化钙。常用的还原剂为焦炭粉。吹入空 气可使铜渣内的金属氧化，促进反应进行。通过捕集烟尘，得到含Pb、 Sb、In的富集物，再通过化学方法分离提取In和Pb、Sb金属。铟的挥 发率90%以上，残渣含铟低于0.1%，铟的挥发较彻底。
赤泥浆经过滤、脱水后，以赤泥（20～40%）、砂岩、石灰石、铁 粉四组分配成生料，共同磨制成生料浆，调整到符合技术指标后，用流 入法在蒸发机中除去大部分水分后，再进入（或直接喷入）回转窑在温 度1400～1450℃烧成水泥熟料。熟料与高炉水渣、石膏共同在水泥磨中 混合碾磨到一定细度即得到水泥产品。 用水泥熟料、赤泥、石膏按50：42：8的配比生产的赤泥硅酸盐水泥， 与矿渣硅酸盐水泥一样成为水泥工业的一种重要产品，广泛地用于工农 业建筑工程中。
（Na2O· 2O3· A1 1.7xSiO2· 2O）5～10%、钙钛矿（CaO· 2）2～5%。 2H TiO
二、赤泥的性质 赤泥浆呈红色，具有触变性。其固液比一般为1：3～4，所含液 相称为附液，具有较高的碱性，pH值为10～12，颗粒直径为0.08～
0.25mm，其中-200目占94%，最高98%。因此，赤泥属于强碱性高分
钼酸钠 钼酸钡
钼渣
滤渣
硅渣
加酸沉淀
烘干
钼酸
图7-38 钼渣苏打焙烧法生产化工产品工艺流程
HCl、 NaNO3 钼渣 酸分解 粗钼酸
NH3· 2O H 氨浸 钼酸铵溶液 生产仲钼酸铵
酸分解液，制 化肥
尾渣，可生产 农肥
图7-39 钼渣酸分解生产仲钼酸铵工艺流程
7有色金属冶炼渣的资源化
火法冶炼中形成的熔渣
湿法冶炼中排出的残渣 有色金属冶金渣 冶炼过程中排出的烟尘
湿法收尘所得污泥
我国有色金属冶炼渣数量最多的是赤泥，其次是铜渣，
另外还有铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、锡、钨、钼、钒等废渣。
7.1赤泥的资源化
铝土矿
炼铝 赤泥
氧化铝
每生产1 t氧化铝，约排出1～2t赤泥。
As 0.033 0.273
S
SiO2 30～ 35 38～ 41
CaO 10～ 15 6～7
铜鼓风 炉渣 铜反射 炉渣
1.25
铜渣中的主要矿物包括硅酸铁、硅酸钙和少量硫化物和金属元素等。 水淬铜渣几乎全部都是玻璃相，只有极少数结晶相（石英、长石）出现。
空气
铜渣、还原剂、氯化剂
融化
高温氯化挥发
烟尘
散的废渣。 粉状赤泥比重为2.3～2.7，容重为0.73～1.0g/cm3，熔点为1200～
1250℃，比表面积0.5 m2 /g左右。
三、赤泥中有价金属的综合回收
焦碳 赤泥 干燥 还原熔炼 生铁 Na2CO3 盐浸 过滤 滤渣 水泥生产原料
滤液，返回铝生产系 统
图7-1
赤泥还原炼铁-炉渣浸出工艺
焦碳、石灰石
硫酸 铜渣 氧化焙烧 硫酸浸出 浸渣 ZnSO4· 2O产品 7H 冷却结晶 母液 浓缩 浸液 浓缩 锌粉 二次置换 海绵镉产品 冷却结晶 CuSO4· 2O 5H KMnO4氧化 氧化渣 母液 置换渣 一次置换 含锌、镉渣
图7-13 铜渣生产硫酸铜及回收有价金属工艺流程
代替黄砂用作除锈磨料：水淬铜渣主要有铁的氧化物及脉石等形 成的硅酸盐与氧化物。因其摩氏硬度5.4～5.46，密度4. 495t/m3， 是生产磨料的理想原料，在国外已广泛应用在船舶制造工业的喷 砂除锈工艺中
五、生产高效混凝剂聚硅酸铁铝
通氧 赤泥浆 筛选 硫酸浸出 过滤 滤液 聚硅酸 混合 聚硅酸铁铝混凝剂
图7-10 赤泥制备出聚硅酸铁铝混凝剂工艺流程 赤泥筛选，得到粒度0.1mm的赤泥细粒，与35%硫酸搅拌浸出。 浸出过程升温至90℃并通入氧气，并在90℃恒温2h，冷却、过滤， 得到Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3混合液。将硅酸钠稀释到一定浓度，并加入 一定浓度的硫酸将稀释液pH调到1～2，并放置一定时间，使聚硅酸 分子量达到30～40万道尔顿，再加入赤泥酸浸混合液，陈化2h，即 得到聚硅酸铁铝混凝剂。其分子量为43.5万道尔顿，密度为 1.273g/cm3。
水淬铜渣
回转窑干燥
双层振动筛筛分
粗粒
对辊破碎机
细粒
中粒
成品筛
0.5～1.6mm粒级
丢弃
1.0～2.7mm粒级
7.3其他有色金属渣的资源化
NaCl溶液、盐酸、硫化 钠 氯化铅渣 浸出、净化 澄清、过滤 浸液 NaOH H 2O
中和
沉淀物
洗涤
洗涤水
浸渣，返回火法炼铋工艺
含铅NaCl水溶液
碱式氯化铅
硫酸铅产品
氢氟酸HF
沉淀硅酸 硅酸
氯化钠NaCl
生成冰晶石 蒸发结晶 冰晶石
Na3AlF6 图7-5 赤泥直接浸出生产冰晶石工艺流程
赤泥 干燥 NaKCO3、Na2B4O7 混合 焙烧 盐酸浸出 浸渣 过滤 浸液 离子交换吸附 低浓度盐酸解吸 高浓度盐酸解吸
化学法分离提取各种金属 含Sc无机相 Sc2O3产品 反萃
含Fe、Al、Ca、Si、Ti、Na溶液 萃取 含Y无机相 含Sc、Y溶液 含Y产品
含Sc有机相
图7-6 赤泥中稀有、稀土元素的提取工艺流程
四、赤泥生产水泥
赤泥浆、砂岩、铁粉、石灰 原料磨 料浆库 煤磨 烧成窑 煤 石膏 水泥磨
烘干机
水泥库
矿渣
普通硅酸盐水泥
图7-7
利用烧结法赤泥生产普通硅酸盐水泥工艺流程
镍渣
石灰、漂水
碳酸钠、漂水
碳酸钠
水浸
浸液
一次除铁
一次净液
二次除铁
二次净液
沉镍
废液
浸渣
一次铁渣
二次铁渣
碳酸镍
氧化镍产品
棒磨
氧化镍
烘干、焙烧
洗涤
废液
图7-30 镍渣生产氧化镍工艺流程
Na2CO3、NaNO3 焙烧
水 水浸
HCl、MgCl2 净化 钼酸钠溶液
浓缩结晶 加 BaCl2 沉 淀
离心分离 烘干
烘干
洗涤
粗硫酸铅
加硫酸进行硫酸化转化
黄丹（PbO）
煅烧
烘干
洗涤
粗碱式碳酸铅
加碳酸铵进行碳酸化转化
图7-21 氯化铅渣中铅、铋的回收工艺流程
纯碱
水
氯化钙
浸锌渣
碱熔
碱渣
球磨、水浸
浸液
沉硅、锗
硅锗渣
硫酸浸出
含银粗铅
含铟渣
沉后液
烧碱、栲胶
反萃
萃取
浸液
硫酸浸出
锗富集物
煅烧
栲胶沉锗
浸液
锌板置换
压团熔铸
粗铟
图7-25 浸锌渣中铟、锗、铅、银的回收工艺流程
0.5～0.73
矿物组成 ：主要包括硅酸二钙，约占50～60%，还有Fe2O3、石英、 霞石、钠硅石、含水铝酸三钙、方解石、钙钛矿和部分附着碱等。如山东 铝厂所排赤泥的各主要矿物组分的含量是β-硅酸二钙（β-2CaO· 2）50～ SiO 60%、钙铝榴石（3CaO· 2O3· A1 xSiO2· 2O）5～10%、氧化铁 yH （Fe2O3· 2O）4～7%、方解石（CaCO3）2～10%、钠硅渣 xH
7.2铜渣的资源化
铜渣主要来自于火法炼铜过程，其他铜渣则是炼锌、炼铅过程的副 产物。铜渣中含有铜、锌等重金属和Au、Ag等贵金属。因此，铜渣的 利用价值很大。
一、铜渣组成
表7-2 铜冶炼渣的组成，%
渣的名称
Fe 25～ 30 31～ 36
Cu 0.21 0.40
Pb 0.52
Zn 2.0
Cd 0.004 0.012 7
石灰石
硫酸
赤泥
干燥
过滤
滤渣
生铁
碳酸钠
滤液
灼烧
Ti（OH）4
水解
无机相
反萃
有机相
萃取
萃取剂
TiO2
蒸发干燥
富锆稀有金属
有机相
无机相
图7-2
综合回收赤泥中有价元素工艺流程
赤泥、石灰石、碳酸钠与煤
磨细
还原焙烧
粉碎
水浸 强磁选 磁性部分
过滤 滤渣
滤液
水解 煅烧
钛氧硫酸盐溶液 TiO2
硫酸浸出 生铁
非磁性部分 还原熔炼
图7-3 赤泥的焙烧还原-磁选-浸出工艺流程
HCl气体 盐酸浸出 赤泥 过滤 富Ti浸渣 富Al、Fe浸液 硫酸浸出 蒸发焙烧 钛氧硫酸盐溶液 Fe 2O3、Al2O3混合物 水解 煅烧 TiO2
图7-4 赤泥直接浸出工艺流程
赤泥
盐酸浸出 过滤 富Ti浸渣 富Al、Fe浸液 生产TiO2