固化赤泥制备高等级道路材料技术试验研究

本介绍了平果铝拜耳法赤泥的成分与特点，论述了采用现代固化技术，可以将其制备成高等级道路材料，而且这种道路基层和面层与传统的半刚性基层、水泥混凝土面层相比具有新的特性。     

赤泥胶结充填料特性研究

分析了赤泥的潜在活性特点,通过添加活性激化剂活化赤泥,可获得满足矿山充填要求的赤泥胶结剂.研究了赤泥胶结充填料的胶结机理、强度性能和工作特性.试验研究结果表明,赤泥的矿山充填特性远优于普通硅酸盐水泥,为矿山充填提供了一种高性能、低成本的胶结充填材料.     

拜耳法赤泥脱碱新工艺及其土壤化研究

赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种强碱性工业固体废弃物。传统的筑坝堆存会对环境造成严重的危害。本文以山东某拜耳法氧化铝厂提供的赤泥作为研究对象,开发出赤泥快速高效低成本脱碱新工艺,即利用硫酸+含钙复盐CAM对赤泥进行脱碱,并就脱碱赤泥进行了土壤化研究。结果表明,赤泥中钠含量从11.709%降至0.302%,其脱碱率高达97.42%,脱碱后的赤泥可直接应用于土壤修复、建筑材料、尾矿充填等工业用途。SEM分析和盆栽试验结果表明,赤泥粒度从1.25 μm增加到17.5 μm,脱碱后团粒体结构变大,土壤性能优良,能够满足耐性植物的生长要求。复垦后的赤泥团粒体结构进一步变大,可加速赤泥的土壤化进程,为赤泥堆场原位生态修复提供技术支撑。      

煤系高岭土固化拜耳法赤泥的强度机理研究

通过测试不同煤系偏高岭土掺量下,煤系偏高岭土固化拜耳法赤泥形成复合体的抗压强度,发现煤系偏高岭土可有效固化拜耳法赤泥。结合X射线衍射(XRD)、微观扫描电镜(SEM)及煤系偏高岭土水化的化学反应方程式,对复合体的物相组成和微观结构进行分析,阐明了煤系偏高岭土固化拜耳法赤泥的强度机理,利用强度机理解释了随着煤系偏高岭土掺量变化,宏观抗压强度变化的原因。     

用工业废料和采矿废物生产玻璃陶瓷、玻璃棉纤维和石棉纤维新材料

意大利研究者从经济上和环境方面考虑 ,研究了处理废物的方法。研究涉及铝湿法冶金产生的赤泥和采矿尾矿的固化与再生利用。对于赤泥 ,可以提取其中的金属 (主要是锌 ,也有镉、锡、铅和铁 ) ,也可以将赤泥与花岗石碎屑和碎玻璃混合 ,通过熔化和结晶生产玻璃陶瓷材料 ;同时 ,他们还介绍了一种新的废物利用工艺 ,即利用采矿尾矿生产玻璃棉纤维或很坚实的玻璃陶瓷产品 ,这种产品具有优良的抗化学腐蚀性能。用工业废料和采矿废物生产玻璃陶瓷、玻璃棉纤维和石棉纤维新材料$南方冶金学院@许孙曲     

赤泥低温烧结制备长石—刚玉质复相陶瓷

以拜耳法赤泥为主要原料,添加铝矾土熟料、锂瓷石在低温条件下制备长石-刚玉质复相陶瓷。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对陶瓷的物相组成和形貌进行分析。研究了赤泥的含量、烧结温度等对陶瓷的体积密度、收缩率、吸水率、孔隙率、抗压强度的影响。研究结果表明:当赤泥在原料中的质量分数为60%、烧结温度为1 050 ℃时,制得复相陶瓷的性能最优,其物相组成为钙长石、刚玉、赤铁矿、石英、玻璃相以及少量的莫来石相,体积密度为1.85 g/cm3,收缩率为7.34%,吸水率为19.87%,抗压强度为79.48 MPa,其有害组分的溶出试验进一步表明钠、钾、钙等有害元素均稳定固化在产物中,产品在墙体装饰、陶瓷和耐火材料等领域具有广泛的应用前景。      

赤泥制备多孔陶粒及其除油性能的初步研究

赤泥是氧化铝生产中排放的工业废渣,大量堆放赤泥会对环境造成严重危害。本文利用赤泥制备水处理用多孔陶粒滤料,并进行了含油废水的过滤试验。初步研究表明:添加一定的硅石粉,通过合适的烧结工艺能够制备出多孔结构的陶粒滤料,除油效果能够达到60%以上。其中烧结温度对陶粒的性能影响较大。     

拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究

以某氧化铝厂拜耳法赤泥为对象,研究了拜耳法赤泥的物理力学特性。通过三轴压缩试验结果得出不同含水率赤泥的应力-应变关系曲线和赤泥的抗剪强度指标,利用简化的Bishop法进行了边坡稳定分析。研究结果对赤泥堆场的设计施工和赤泥在其他工程应用具有参考价值。     

改性赤泥免烧砖的制备与放射性屏蔽机理分析

针对赤泥免烧砖广泛存在的高放射性问题进行了制备工艺优化,并对所制改性赤泥免烧砖进行了性能测试,分析了其强度形成机理与放射性屏蔽机制。研究发现:通过常压石灰水洗法改性处理赤泥、添加复合外加剂、提高早期养护温度等优化措施可以改善并解决这些问题,经优化后的制备工艺可以制成满足相关标准规定MU15级的改性赤泥免烧砖;赤泥免烧砖的强度是由机械挤压作用、赤泥的水化反应、石灰水玻璃的水解和原料的水化反应等共同作用的结果;硫酸钡、硼砂及水化硅酸钙的固结等因素共同作用致使赤泥免烧砖的放射性得到有效控制。      

邵东石膏矿采空区粘土固化充填试验研究

以石膏为固化材料之一进行粘土固化,对不同固化剂加量、配方、固化配方性能优化进行试验研究,并提出了以水泥、石膏为固化材料的粘土固化充填采空区的技术.     

赤泥的特殊工程性能及其利用之研究

原赤泥强度低，工程上已很少应用。现研究表明，它含有１８种胶结力极强的化合物，针对该特点，提出用析水、脱水和加ＣａＯ的改造对策，增强了赤泥的强度，工程性能得到显著的改善。用赤泥筑坝，坝高可增加２～３倍，还可用于地基补强、做强防渗层以及铺筑路面等。     

赤泥-矿渣少熟料体系制备全尾砂胶结充填料试验研究

试验研究了赤泥对矿渣少熟料全尾砂膏体胶结充填料性能的影响。结果表明赤泥能有效激发该体系的活性,解决了矿渣少熟料全尾砂膏体胶结充填料早期强度低的问题,赤泥的优化掺量为24%(占胶凝材料总量),1 d抗压强度约为3.6 MPa是不掺赤泥的抗压强度的6.5倍,3 d与7 d强度分别能达到5.3,7.2 MPa,满足矿山充填的要求。     

烧结温度对河津赤泥物相和物理性能的影响

为了给赤泥的陶瓷化应用提供基础依据,以山西河津某铝厂赤泥为对象,研究了烧结温度对赤泥物相和物理性能的影响。结果表明：试验用赤泥的主要矿物相为钙铝黄长石和石英,有少量钠长石、钙钛榴石和钙铁榴石。在高于1 000 ℃的温度下烧结时,随着烧结温度的提高,赤泥中石英、钠长石和钙钛榴石的含量逐渐减少,钙铝黄长石和钙铁榴石含量逐渐增加。试验赤泥陶瓷化的适宜烧结温度为1 150 ℃,此时烧结赤泥的体积密度为1.82 g/cm³,吸水率为19.9%,气孔率为36.0%,抗压强度为58.8 MPa。高温下赤泥中钙铝黄长石和钙铁榴石含量的增加及玻璃液相的生成是提高烧结赤泥抗压强度,促进赤泥陶瓷化的关键因素。     

大冶铁矿深部原矿可选性试验研究

赤泥烧结砖因赤泥使用量大、制砖成本低而成为研究的热点。利用联合法赤泥、页岩为主要原料制备烧结砖,研究了页岩掺入量对赤泥烧结砖性能和物相组成的影响。结果表明：页岩掺入量在18%~24%时效果较好,抗压强度在14Mpa以上,吸水率在20%以下,无石灰爆裂,中等程度泛霜,主要有石英、钙铝黄长石、硅灰石等晶相,还有一些玻璃相。     

利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究

白云鄂博西矿铁矿尾矿泥和甩尾碎石是矿山选矿厂排放的主要固体废弃物。利用尾矿泥代替砂、甩尾碎石代替级配碎石，采用碾压混凝土工艺进行矿区路面修筑，是改善矿区运输道路路况，延长汽车使用寿命的根本性措施。试验取得了其最佳含水量和最大比重的指标，28 d抗压强度达到18 MPa以上。工业试验路面选择在矿区主运输坡道上，一共做了4块,路面总长66.5 m，宽9.0 m，面积约600 m2，用料量共计165 t。根据路面混凝土芯样强度试验结果,尾矿泥碾压混凝土平均强度在18 MPa以上。     

煤矿井用赤泥/粉煤灰充填材料的抗压抗折性能研究

以赤泥为主要原料制备煤矿井充填材料，研究了激发剂种类及其掺量、粉煤灰掺量、水泥掺量及加水量对充填材料抗压强度、抗折强度的影响。研究表明:激发剂A（主要成分为木质苯磺酸钙，用量为赤泥干基的0.5%）对充填材料的激发效果最为显著；且在一定条件下抗压、抗折强度下随粉煤灰添加量增加呈先增大后减小的变化趋势；随水泥添加量的增加逐渐增大。通过各方面试验得出最优强度为:28 d抗压强度为1.30 MPa，抗折强度为0.71 Mpa，满足相关充填指标。经过浸出毒性检验，结果表明赤泥基填充材料中重金属元素均达标。      

广西平果拜耳法赤泥的水硬胶凝特性

借助XRD、FTIR、TG-DSC和SEM测试表征了广西平果拜耳法赤泥在电石渣和脱硫石膏复合激发作用下的水化产物及硬化浆体的微观结构,研究了该赤泥在复合激发下的水硬胶凝特性。结果表明：该赤泥在电石渣和脱硫石膏的复合激发下水化3、7、28 d的抗压强度均大于4 MPa,表现出一定的水硬胶凝特性;该体系水化反应生成了钙矾石、C-S-H凝胶、富钠钙柱石、无水芒硝和氢氧化铝等。钙矾石晶体相互搭接形成骨架结构,成为胶凝材料硬化浆体强度的主要来源,C-S-H凝胶等胶结或充填在钙矾石中间,加固并致密了凝结硬化体的结构。以上研究成果可为拜耳法赤泥用于地下采矿胶结充填胶凝材料提供理论参考。     

赤泥掺加量对保温装饰建筑陶瓷性能的影响

利用建筑垃圾、抛光砖废料和黏土为主要原料,通过掺加大量赤泥,制备保温装饰一体化建筑陶瓷材料。研究了赤泥掺加量对保温装饰一体化建筑陶瓷材料的体积密度、孔隙率、抗压强度、导热系数和软化温度的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相组成和形貌进行表征。结果表明:当赤泥的掺加量为35%时,制备的样品发泡均匀,气泡大小较一致,体积密度为0.25 kg/m3,孔隙率达到74.58%,抗压强度为9.87 MPa,导热系数为0.059 W/(m·K),软化温度为1170℃,耐燃烧性达到A1级。