赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高堿性工業(yè)固體廢料。其總鐵含量（TFe）通常在50.3%至56.5%之間，氧化鐵（Fe?O?）含量約為72.1%至80.8%，這意味著它具有很高的鐵資源回收潛力。傳統(tǒng)的赤泥處理方法（包括磁選、重力分選后進(jìn)行電爐熔煉）限制了其在煉鋼中的應(yīng)用，使其僅作為低價(jià)值的造渣劑/和/或冷卻劑。通過回轉(zhuǎn)窯煤基直接還原法，赤泥中細(xì)粒氧化鐵（FeO）可完全還原為海綿鐵，且金屬化率高。因此，海綿鐵可作為煉鋼和鑄造作業(yè)中廢鋼的替代品。因此，固體廢物得以高效回收利用，從而減少了因固體廢物長(zhǎng)期堆積而造成的環(huán)境污染和潛在泄漏。

回轉(zhuǎn)窯煤基還原的基本框架

目前，煤基直接還原鐵（DRI）的主要生產(chǎn)方式是回轉(zhuǎn)窯技術(shù)，該技術(shù)占中國(guó)煤基DRI總產(chǎn)量的95%以上。冶金行業(yè)目前主要依靠“冷壓球團(tuán)法”（也稱冷壓球團(tuán)法）結(jié)合回轉(zhuǎn)窯來還原冶煉赤泥，因?yàn)槌嗄嗑哂刑厥獾奈锢硖匦浴?/p>

原料預(yù)處理及造粒：將干燥后的赤泥原料與非焦煤（或其他還原劑，如碳粉或焦炭）以及適量的助熔劑混合。在此階段，需要添加定制的建杰粘結(jié)劑以獲得良好的造粒效果?；旌衔锝?jīng)高壓冷壓設(shè)備壓制成形狀規(guī)則、緊實(shí)的顆粒。

低溫干燥/固化顆粒將在約200℃的低溫下干燥，以去除游離水分。由于采用了復(fù)合型建杰粘結(jié)劑，顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)在室溫和低溫下均可快速固化，從而顯著提高顆粒的冷熱強(qiáng)度。大多數(shù)顆粒的干燥強(qiáng)度超過1000N。

回轉(zhuǎn)窯高溫還原：將干燥合格的赤泥球團(tuán)送入回轉(zhuǎn)窯，在1050℃～1250℃的高溫氣氛下直接還原。此過程中，合適的粘結(jié)劑必須具有耐高溫和無殘留燃燒的特性，以便煤粉熱解產(chǎn)生的一氧化碳和氫氣能夠順利地將球團(tuán)中的氧化鐵還原為金屬鐵。

物料排出并進(jìn)行分揀。還原后的產(chǎn)品從窯頭排出，經(jīng)過冷卻、細(xì)磨和磁選等工序，最終得到高品質(zhì)海綿鐵。

該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)

作為還原劑的適用范圍廣——該工藝無需使用價(jià)格昂貴的焦煤，可直接使用非焦煤、低灰煤或煙煤作為還原劑。因此，該工藝適用于煤炭?jī)?chǔ)量豐富的地區(qū)。

產(chǎn)品優(yōu)良的指標(biāo)：經(jīng)磁選后，實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)結(jié)果表明，窯出產(chǎn)品的鐵精礦品位基本達(dá)到77%～93.7%，鐵回收率基本達(dá)到80%～95%，金屬化率高。

任何旨在降低碳排放并提高運(yùn)營(yíng)盈利能力的公司都應(yīng)采用此工藝，因?yàn)樗诃h(huán)境保護(hù)和商業(yè)成功方面具有雙贏的局面。傳統(tǒng)方法通常會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，而此工藝產(chǎn)生的煙霧則少得多，并且還可以利用廢氣發(fā)電（余熱回收）。此外，此工藝采用高性能粘合劑和冷壓工藝，因此無需傳統(tǒng)工藝中通常需要的人工高溫氧化焙燒和燒結(jié)工序（即溫度超過1200攝氏度），因此，該技術(shù)顯著降低了整個(gè)系統(tǒng)的能耗。

簡(jiǎn)化的物料破碎工藝；赤泥原料的理論粒徑非常小。在回轉(zhuǎn)窯中，物料通過窯內(nèi)滾動(dòng)摩擦進(jìn)行破碎；若熱強(qiáng)度不足，球團(tuán)無法從窯中排出，這將影響金屬化率。因此，需要使用高強(qiáng)度粘合劑，例如建杰粘合劑，來提高濕球團(tuán)和干球團(tuán)的抗摔強(qiáng)度和抗破碎性能。

窯內(nèi)“晶體”的快速形成是由于赤泥中含有結(jié)合水，這些結(jié)合水在高溫還原過程中會(huì)附著在煤粉上，并在窯壁上形成晶體。這些環(huán)狀晶體會(huì)阻礙爐內(nèi)氣流，并損壞爐內(nèi)壁。嚴(yán)重時(shí)，甚至需要停機(jī)清洗還原爐。選用建杰粘合劑，是因?yàn)樗哂袃?yōu)異的還原穩(wěn)定性。建杰粘合劑在控制窯內(nèi)粉塵、減少物料與還原劑之間的異常粘附以及延緩窯內(nèi)晶體環(huán)的形成方面發(fā)揮著重要作用。