工业废渣赤泥用于水处理滤料的研究进展

赤泥是氧化铝生产所副生的废弃物,随着铝工业的迅速发展,赤泥数量日渐增多,堆存量也越来越大.据统计,每生产1吨氧化铝便会产生1～2吨左右的赤泥.赤泥的堆积,对环境造成了严重的污染,因此对赤泥的综合开发与再利用的研究势在必行.赤泥具有较高的烧失量,即在高温下易形成多孔结构,因此将赤泥用以制备多孔陶瓷滤料有望实现赤泥的资源化...     

赤泥在回收金属和建筑材料领域的研究进展

赤泥是制铝工业提取氧化铝时所排出的污染性废渣,如果处理不当将会对生态环境造成极大危害。介绍了赤泥的化学成分、物相组成及产生路径,具体分析了从赤泥中回收铁、铝、钛、钪等金属资源的主要工艺及特点,详细阐述了添加适量的赤泥可增强建筑材料的力学性能和耐火性能、固化赤泥中的放射性元素、减少环境污染。目前,利用赤泥制备地聚物材料、微晶玻璃、复合材料等工艺尚不成熟,仍需寻求更高效的目标金属提纯技术和高效合理的废渣、废液处置方法,并研发出一整套的赤泥开发应用工艺。     

赤泥综合利用世界难题破解

山西开兴赤泥开发有限公司建设的年处理3000t赤泥示范装置成功分离出4A沸石、氯化钙、二氧化钛等多种有价金属化合物,实现了赤泥中有价金属的全回收和赤泥的零排放。赤泥示范实验装置采用的完全化学反应分离法是一个创新流程,新工艺由5个部分组成,即先高温煅烧赤泥制铝酸钠;溶出铝酸钠制氢氧化铝,副产氯化钠;溶出铝酸钠后的渣用无机酸处理得到富集的硅钛稀土料;可溶性的水溶液加纯碱制氢氧化铁、经焙烧得氧化铁红粗产品;最终剩余的氯化钙、氯化钠水溶液继续用纯碱生成沉淀     

赤泥提铁制陶粒技术

每生产1吨氧化铝排除1.5 t赤泥,其成分是工业广泛使用的原料.文章介绍了新开发的技术路线,通过对赤泥颗粒及组成分析,经多级滚筒筛分离后,采用电磁多级磁选,最大限度将铁氧化物分出,再压滤成干料,回收碱和水,最后将剩余的铁、铝、硅、钙的氧化物煅烧成陶粒.将赤泥全部利用,无二次污染,投资低、效益好,推广价值高.     

碱性固废赤泥脱硫脱硝研究进展

介绍了赤泥的主要成分、堆存现状及存在的问题,阐述了赤泥脱硫、脱硝及同步脱硫脱硝的机理等方面的国内外进展研究,并对赤泥脱硫脱硝的方式及工业化应用作了综述.对比分析了赤泥浆液脱硫、赤泥附液脱硫、赤泥脱硫剂脱硫、赤泥基催化剂脱硫及赤泥基催化剂脱硝这五种不同方法各自的优缺点,总结认为赤泥分别对H2 S、SO2、NOx均有良好的去除效率,但同步去除H2 S、SO2、NOx等酸性气体的研究报道较少,而且赤泥堆存及排放对环境有着持续性负面影响,提出赤泥同步脱硫脱硝是今后赤泥用于废气净化的新方向.     

赤泥资源化利用和安全处理现状与展望

综述了近年赤泥在有价组分回收、污水处理、气体净化、催化材料、建筑材料及土壤改良等方面的机理研究和应用进展,通过赤泥理化特征分析阐述其各个应用方向的优势及前景。指出造成目前赤泥综合利用率低的最大因素是赤泥中含有大量碱性物质和重金属等,由此突出介绍了赤泥脱碱技术及赤泥毒性浸出研究。总结了国内外赤泥资源化途径较为分散、对赤泥利用的系统研究不足、未真正实现赤泥最大程度资源化也未解决当前赤泥造成的现实及潜在环境安全等问题。立足赤泥处置的"减量化、无害化和资源化"原则,并基于我国国情提出了"气体净化-资源回收-制备建筑材料"赤泥综合治理利用技术路线,为大规模工业固废-赤泥的资源化利用提供了新的研究和工业化思路。     

氧化铝赤泥放射性及其屏蔽机制研究现状

分析了困扰赤泥资源化利用的主要原因,即高碱性和高放射性。着重讨论了赤泥放射性的来源和屏蔽技术的研究现状。指出赤泥的资源特性、赤泥中碱的富集和脱除机制、赤泥的天然放射性、赤泥的活性特征以及赤泥在建筑材料领域的安全应用途径等已经取得一些可喜的研究成果,而对于赤泥中放射性核素的富集机制和放射性屏蔽方法的研究仍处于起步阶段。为了从本质上解决赤泥放射性带来的应用困境,结合笔者的研究,提出了降低赤泥放射性的研究思路,以促进氧化铝赤泥在建筑材料领域的资源化利用。     

温度对赤泥材料化属性的影响

赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业固体废弃物,储量逐年增长,综合利用率较低,如何高效利用赤泥,实现赤泥资源化利用是现阶段研究重点.研究了不同热处理温度对赤泥物相组成、化学成分的影响,探究了不同温度下赤泥矿物组成、微观结构的演变规律.以期充分发挥赤泥的材料化属性,提高赤泥的综合利用率.     

新型赤泥基充填材料的制备与性能研究

为弥补多数矿用充填材料因成本较高而在煤矿开采过程中存在的不足,并有效解决铝行业固废赤泥大量堆积、无法处理的现状,通过多种添加剂与主原料的有效掺和,开发出一种可用于煤矿井下沿空留巷充填工艺的新型赤泥基充填材料,并对其抗压强度、凝结时间、流动性以及稳定性等性能指标进行研究。结果表明:新型赤泥基充填材料单浆流动性好,凝结时间大于6 h;材料中的赤泥添加量可调控(质量分数在0%~50%);成型材料早强快硬,初凝时间仅为25 min,抗压强度1 d可达8.4 MPa,3 d可达10.3 MPa,7 d可达12.3 MPa;成型材料封膜浸渍长达14 d,浸出液pH值保持为6,赤泥组分中的碱性物质得到良好的固化,造成污染的概率低。     

我国赤泥综合利用分析

随着氧化铝工业的发展,赤泥的排放及危害已成为日益严重的问题,如何有效地综合利用赤泥已迫在眉睫.本文从整体利用、提取有价元素、环境材料等三个方面系统地分析了国内外赤泥利用方面研究进展.针对赤泥含有Sc、Ti、Fe等有价元素的特点,提出了综合利用赤泥的原则.在有效提取有价金属的基础上整体利用赤泥不产生二次废渣.还特别指出赤泥作为环境修复材料脱碱再作为建材工业原料是今后赤泥综合利用重要途径.     

拜耳法赤泥综合利用研究现状

赤泥是氧化铝生产过程中排放的固体废渣,其组成和特性因铝土矿的种类和生产工艺的不同而不同。论述了赤泥被用于环境污染治理和低附加值的建筑材料等领域的研究状况,以及从赤泥中回收有价金属的研究。针对目前拜耳法赤泥利用的现状,提出了一种综合高效利用拜耳法赤泥的新工艺。     

拜耳法赤泥脱硫概述

介绍了大气中硫的污染及国内外脱硫技术,分析了各种技术的处理现状。结合拜耳法赤泥的性质,阐述了拜耳法赤泥吸收含硫废气的研究现状。经过吸收SO2、SO3、H2S改性后的赤泥,更易于开发利用,能大量作为建筑、铺路材料,达到"以废治废、变废为宝、综合利用"的目的。     

CaCl2回收液赤泥碱性调控

赤泥是氧化铝行业最大的环境污染问题,碱性调控是处置赤泥的关键。本文以赤泥资源化过程中产出的CaCl₂溶液的模拟液作为脱碱剂对赤泥进行碱性调控研究,考察了可能影响碱性调控过程的因素,并进行了柱淋洗实验以模拟实际赤泥堆存过程中的淋洗过程,进行盆栽试验来评估脱碱赤泥的土壤化潜力。结果表明：在固液比为500g/L、脱碱液Ca²⁺浓度为10g/L、反应温度为85℃、反应时间为2h的条件下,浸出液中Ca、Na浓度分别为7.74g/L和1.22g/L,pH可降低至8.39,并且一次脱碱过程即可达到脱碱平衡。柱淋洗流出液Na/Ca比高达107.8,远高于海水Na/Ca比（25.8）,可用作氯碱工业原料;脱碱后赤泥pH由11.14降至8.05。黑麦草在脱碱赤泥与锯末的混合基质中的七天发芽率达到92%,高于新鲜土壤中黑麦草发芽率（84%）,表明脱碱后赤泥适合植物生长。利用CaCl₂回收液进行赤泥碱性调控可为赤泥处置提供一种成本低廉、绿色环保的方法。     

赤泥/木质素共热解制备复合吸附材料及其性能

炼铝工业产生的赤泥废渣以不合理的方式处置,会造成严重的环境污染和资源浪费。赤泥中富含的铁元素以Fe₂O₃的形式存在,不利于铁资源回收,可通过还原方式制取磁性材料用于重金属离子的去除。基于此,本研究采用碳热还原法耦合赤泥与木质素制备一种复合吸附材料。系统探究还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响,并开展铅离子吸附实验。研究表明,通过与烟煤还原赤泥对比得出木质素还原赤泥最佳工艺参数：还原温度625℃、还原时间30min、木质素与赤泥质量比为1∶1;GC对共热解气体产物进行分析得出赤泥的引入能够提高氢气产量;GC-MS对共热解液体产物进行分析得出木质素/赤泥共热解能够提升芳烃类化合物产量;吸附实验得出制备的复合材料能够有效去除水溶液中的铅离子。通过耦合赤泥、木质素残渣两种废弃物制备复合吸附材料,能够响应国家环保政策,具备潜在的经济、能源、环境效益。     

氧化铝生产中赤泥的堆存与环境保护

对氧化铝生产的废弃物—赤泥的成分及堆存方式进行了分析,并对赤泥的堆存,提出了从资源利用、防治污染和保护土地的角度上选择合适的赤泥堆存方式将成为氧化铝厂建设必须首要解决的问题这一建议。     

Preparation and performance of ceramic filter material by recovered silicon dioxide as major leached component from red mud

In this study, a new ceramic filter material was prepared by recovering red mud from red mud at atmospheric pressure. The primary objective of this research was to investigate the effects of SiO₂ quantity and sintering temperature (ST) on the porosity, stability, microstructure, and performance of the resulting materials. The results demonstrated that after a two-step leaching process with 3 M HCl and 90% sulfuric acid, the recovery of SiO₂ from red mud exceeded 80%. The SiO₂ extracted from red mud was used as the main material and mixed with other materials including Na-bentonite, limestone and pulverized coal at a ratio of 65:25:8:2, resulting in a ceramic filter material with favorable chemical stability, high strength, and nontoxicity. The enhanced surface activity of the material can be attributed to the abundant Si-OH groups, which enable it suitable for the ammonia nitrogen removal from drinking water. Overall, silicon dioxide extracted from red mud will help solve the stockpile and pollution problems of it in China.     

熔分赤泥熔渣纤维化过程中熔体性能研究

以熔分赤泥为研究对象,探究熔分赤泥熔渣纤维化过程中熔体性能的变化规律,采用炉渣熔点熔速测定仪研究熔分赤泥熔化过程及熔化温度,采用FactSage热力学软件模拟熔分赤泥熔渣冷却过程中矿物析出种类、含量及开始析晶温度,采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜研究熔分赤泥熔渣不同温度下矿物组成与显微形貌,采用熔体物性综合测定仪研究熔分赤泥熔渣降温过程中的黏度变化。结果表明,熔分赤泥的熔化温度为1 236 ℃,熔分赤泥熔渣冷却过程中,1 300 ℃开始析出晶体,首先析出晶相为镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)。此外,综合分析熔分赤泥熔渣熔体性能,明确利用熔分赤泥熔渣纤维化制备无机纤维时的温度应高于1 433 ℃。