Experimental study on iron recovery by microwave carbon heat reduction-magnetic separation from red mud

Estudio experimental sobre la recuperación de hierro mediante reducción térmica del carbono por microondas-separación magnética a partir de lodos rojos

Para explorar nuevas formas de reciclar el lodo rojo, este estudio de papel en la recuperación de hierro por microondas de reducción de calor de carbono separación magnética de lodo rojo. Utilizando un método experimental ortogonal, se estudia el efecto de la relación carbono-oxígeno, la potencia de microondas, el tiempo de calentamiento y la relación de escoria en la recuperación de hierro. Los resultados muestran que la potencia de microondas es el principal factor que afecta a la recuperación de hierro. Tras la optimización mediante resultados experimentales ortogonales, en el caso en que la relación carbono-oxígeno es de 1,5, la potencia de microondas es de 3 000 W, el tiempo de calentamiento es de 45 min y la proporción de formador de escoria es del 5 %, el grado y la recuperación de hierro alcanzan el 64,58 % y el 90,64 % respectivamente. Analizado exhaustivamente mediante difracción de rayos X (DRX), microscopio electrónico de barrido (MEB) y espectrómetro de energía dispersiva (EDS), el Fe₂O₃ del lodo rojo se reduce a Fe₃O₄ y Fe mediante la reducción térmica de carbono por microondas.

INTRODUCCIÓN

El lodo rojo es el residuo contaminante de la planta de alúmina cuando se produce alúmina. Según la diferencia entre las técnicas y el nivel tecnológico de la producción de alúmina, el rendimiento medio de 1 tonelada de alúmina se produce con 1,0 ~ 2,0 toneladas de lodo rojo [1]. Debido a la elevada basicidad y producción y a que nunca se ha solucionado de forma eficaz, está provocando una grave contaminación del agua, el suelo y la atmósfera circundantes. En los últimos años, con la creciente atención a los peligros medioambientales causados por el pilotaje de lodo rojo, así como los estrictos requisitos de la protección medioambiental estatal, la emisión de lodo rojo se ha mejorado mucho. Pero el pilotaje de lodo rojo sigue siendo un problema grave. Si no se resuelve a tiempo y con eficacia, causará graves daños al medio ambiente. Por lo tanto, es de gran importancia estudiar la utilización integral y la recuperación del lodo rojo [2-4].

Para la resolución y recuperación del lodo rojo, investigadores nacionales y extranjeros han llevado a cabo investigaciones y pruebas relevantes. Por ejemplo, se pueden extraer metales valiosos del lodo rojo [5,6], fabricar adsorbentes y catalizadores [7,8], también se puede utilizar para fabricar cemento, cerámica y materiales aislantes [9-11]. La energía de microondas es una fuente de energía eficiente y limpia. En este trabajo, se adopta la técnica de reducción carbotérmica por microondas para llevar a cabo la reducción directa del lodo rojo con carbono, investigando el efecto de recuperación del hierro y proporcionando un nuevo método de reciclaje y producción industrial del lodo rojo.