烧结法赤泥道路材料工程应用实例及经济性分析

赤泥大规模综合利用是一项世界性的难题。赤泥作为道路材料是消耗赤泥量较大的一种综合利用方式。本文利用国内氧化铝厂烧结法赤泥、电厂粉煤灰为主要原料,系统进行了烧结法赤泥作为路面基层材料的室内实验,在此基础上,在山东淄博建造了第一条烧结法赤泥的示范性公路,全长约4km,共消耗干基赤泥约15kt,是近年来消耗赤泥量最大的应用工程。经过交通部门现场钻芯取样,赤泥基层强度达到了一级公路和高速公路的国家标准。经过经济性分析,赤泥混合基层的工程造价比传统基层材料单位压实方低10~20元。     

烧结法赤泥加速碳化动力学研究

利用烧结法赤泥矿物封存CO_2不仅可以缓解温室效应,同时能够制备性能优良的建材制品,实现废弃物的资源化利用。为了研究烧结法赤泥碳化反应历程,测试了烧结法赤泥碳化反应过程的温度变化、强度发展及碳化反应程度,并建立了烧结法赤泥碳化过程的动力学模型。结果表明,烧结法赤泥碳化4h抗压强度达28.9MPa;碳化过程中,0~30min内碳化反应速率最快,反应放出大量的热量;试验数据与动力学方程有很好的相关性。     

烧结法赤泥胶凝性能的试验研究

通过复合激发的方法，使烧结法赤泥的活性得到充分发挥。可以将赤泥配制成无熟料的且具有一定强度的水硬性胶凝材料。按照《水泥胶砂强度检验方法》（GB／T17671-1999），无熟料赤泥胶砂的3d抗折强度为2.9MPa、抗压强度为11.6MPa；28d抗折强度为6.2MPa、抗压强度为36.0MPa。     

赤泥天然放射性水平及在建材领域制约性研究

叙述了固体样品中天然放射性水平的不同测试方法,指出常用的放射性水平检测方法包括γ能谱法和元素转换法,并对两种方法进行评述。运用上述方法对贵州某铝厂赤泥中放射性核素226Ra、232Th、40K的比活度进行对比研究。依据国家标准相关规定,针对所测赤泥放射性水平,评估其在建筑主体材料中的最大可掺入量。结果表明,赤泥的天然放射性水平较高,不可直接用于建筑主体材料,将其作为添加料用于建筑主体材料时,拜耳法赤泥与烧结法的最大掺入量分别不得高于37%和35%。     

山西氧化铝赤泥的物化性质

通过实验研究了山西氧化铝赤泥的物理化学性质,包括拜耳法赤泥,烧结法赤泥的化学组成、密度、粒度分布、表面性质、胶结凝聚性能、物相组成。进行了DTA及TG、DTG分析。本研究表明山西氧化铝赤泥中含有钪、钛、铌、稀土、钒等有价金属。安息角:32.5°～47.2°;平均粒径为8.61μm～11.46μm;有效密度为:2.9～3.1;比表面积:89.2m2/g～96.8m2/g;由钙钛矿、方钠石、高岭石等多种矿物组成。     

赤泥微粉填料制备高分子复合材料技术研究

研究了赤泥微粉填料PVC复合材料的制备技术,分析了赤泥填料的使用对制品拉伸屈服强度、抗冲击性能及热稳定性的影响。结果表明,赤泥PVC制品具有良好的力学性能,表现为抗冲击强度随着改性赤泥的加入而提高。赤泥中的SiO_2、CaO、Al_2O_3、碱度等因素会提高制品的热稳定性能。赤泥的加入会影响制品的拉伸屈服强度。根据制品强度的要求,改性赤泥生产排水管材时,其使用量不得超过20%,对于拉伸强度要求较低的穿线管,改性赤泥掺量可以达到30%。根据最优生产条件完成了工业试生产,产品性能全面符合质量标准,为技术的产业化应用奠定了基础。     

热活化黄土胶凝性能研究

借助TG、DTA、XRD等手段研究了黄土在100 ℃～1000 ℃的物相组成和热分解特征,采用凝石技术制备了以黄土为主要原料的胶凝材料,测定其力学性能并研究了赤泥掺量对其胶凝材料的力学性能影响.研究结果表明,黄土在600℃煅烧胶凝性能良好;黄土掺量达到40%时,可获得28 d抗压强度超过42.5 MPa的胶凝材料.而且赤泥的掺入对胶凝材料的早期强度有良好的改善作用.     

拜耳法高铁赤泥配料对烧结法技术指标的影响

研究了在６－１５万吨Ａｌ２Ｏ３排耳法与５０万吨烧结法组成的联合法生产中，不同赤泥配比的烧结法配料对烧结法技术指标的影响。结果表明，赤泥配比对烧结法的熟料溶出率、赤泥沉降性能无明显影响。但对熟料烧结温度的降低和烧结温度范围的变窄均有影响，赤泥与比越高则影响甚。在赤泥配比稳定，配料的钙比（Ｃ／Ｓ）在现有纯烧结法的生产技术指标范围内，碱比（Ｎ／Ｒ）偏中、上控制，熟料Ａ／Ｓ保持在３．５以上的条件下，采用目     

赤泥基路用材料中主要金属的浸出行为及其路用固化效果

赤泥高碱高氟和多金属含量等污染特性会影响其资源化利用。针对赤泥路用存在潜在环境风险的主要金属,重点研究赤泥基路用材料制备过程对主要金属污染物的浸出环境行为与固化效果的影响。结果表明,不同赤泥基路用材料金属总量大小与浸出含量水平受铝土矿产地、氧化铝生产工艺以及制备过程添加的材料等的影响,赤泥基路用材料的制备过程对Al、As、V、Se、Mo有显著固化效果,使其浸出含量分别降低了10.97%～75.77%、97.84%～99.90%、98.16%～100.00%、90.62%～99.34%、61.60%～87.66%,但对Na、Fe、K、Ba、Cr的固化效果不明显反而会使其浸出含量增加,应注重材料制备过程的质量控制。在实际道路应用过程中长期风险评估应重点关注但不限于赤泥基路用材料中Na、总Cr、Cr⁶⁺、V、Se、Mo的迁移转化等环境行为。     

烧结法赤泥的活性与应用

文中详细地报道了烧结法赤泥的活化特性和近年在水泥生产中代替混合材的广泛用途。水泥中掺入赤泥可以明显提高早期强度,当与其它混合材共同掺配时,赤泥可以激发出共掺混合材的活性。     

Fe3Al-Cu基刹车材料的制备及其摩擦学特性

采用机械合金化结合热压烧结法制备了一种新型Fe3Al-Cu基刹车材料,并对其力学性能及摩擦学特性进行了研究.结果表明,相比Fe基材料,Fe3Al-Cu基刹车材料密度小,强度高,随着Cu含量的增加(6%～30%,质量分数),其硬度和强度降低,摩擦系数和磨损率都升高.Cu含量为12%～18%时摩擦系数高而稳定,耐磨性好,此时摩擦系数为0.5～0.55,平均磨损率约1.5×10-5 mm3·N-1·m-1.不同阶段材料的摩擦磨损机制不同,摩擦初期以磨粒磨损为主;中期主要包括塑性变形、裂纹扩展和疲劳断裂;后期主要是氧化磨损,当Cu含量过高时(大于24%)会发生粘着磨损.     

预热工艺对赤泥陶粒烧成特性及性能的影响

采用烘干炉-预热炉-烧成炉"三炉联用"模拟烧结机生产陶粒的方式,研究了适宜于赤泥陶粒生产的预热温度和预热时间,重点研究不同预热温度和保温时间对赤泥陶粒宏、微观形貌结构及强度、吸水率、堆积密度等基本物理、力学性能的影响。研究结果表明,优化的预热温度为550℃、预热时间15 min,且在焙烧温度1115℃、焙烧时间15 min的条件下制备的赤泥陶粒,其整体陶质化特征显著,表面粗糙,表层呈典型玻化特征,内部孔隙均布;赤泥陶粒的单粒强度达1.63 MPa、孔隙率41.9%、吸水率15.7%、堆积密度731 kg/m~3。     

大掺量拜耳法赤泥轻质保温陶瓷材料的研究

大掺量拜耳法赤泥轻质保温陶瓷材料的制备以拜耳法赤泥、玻璃粉为原料,钾长石粉为助溶剂,聚苯乙烯为发泡剂。研究了不同批次赤泥对材料性能的影响,并对其微观结构和物相进行了分析。结果表明:赤泥掺量为70%、烧成温度为1060℃时,轻质保温陶瓷材料性能良好(容重为346kg/m~3,热导率为0.09W/m·℃,抗压强度为0.41MPa,不燃性属于A1级,可切可钻)。     

烧结法处理赤泥回收氧化铝的研究

针对某铝厂高钙高铝拜耳法赤泥,进行了添加石灰和纯碱烧结法处理回收氧化铝的工艺条件的研究,考察了钙比,碱比,烧结温度,烧结时间对氧化铝溶出率的影响.实验结果表明,烧结法处理赤泥提取铝的最佳条件为:钙比为2.40,碱比为1.96,烧结温度为1030℃,烧结时间为40min,在最佳条件下氧化铝溶出率可达83.12%.     

热活化黄土胶凝性能研究

借助TG、DTA、XRD等手段研究了黄土在100℃～1000℃的物相组成和热分解特征，采用凝石技术制备了以黄土为主要原料的胶凝材料，测定其力学性能并研究了赤泥掺量对其胶凝材料的力学性能影响。研究结果表明，黄土在600℃煅烧胶凝性能良好：黄土掺量达到40％时，可获得28d抗压强度超过42．5MPa的胶凝材料。而且赤泥的掺入对胶凝材料的早期强度有良好的改善作用。     

有机硅树脂对免烧成碳化硅耐火材料性能的影响

采用不同粒级的碳化硅为原料,以有机硅树脂为结合剂,制备了免烧成碳化硅耐火材料,利用XRD、SEM和电子拉伸机等手段,研究了有机硅树脂含量对在模拟应用环境温度下烧结的碳化硅材料的显微结构、体积密度、抗折强度、抗氧化以及抗侵蚀等性能。结果表明:随着有机硅树脂含量增加,材料的抗折强度、体积密度、抗氧化性能、抗热震性均增加,当有机硅树脂含量为9%(质量分数,下同)时,材料的体积密度可达2.67 g.cm-3、开孔率最小,为15%,抗折强度最大,为26.5 MPa;材料的主要物相为Si C、Si O2和SixOyCz,细小碳化硅均匀分布在大颗粒碳化硅颗粒周围,且结合良好;该材料在冰晶石熔液中具有优秀的抗侵蚀性能。     

(Ti_(0.361)Zr_(0.332)Ni_(0.058)Be_(0.249))_(91)Cu_9非晶合金浇注尺寸对力学性能的影响

使用铜模铸造法制备了不同直径的(Ti_(0.361)Zr_(0.332)Ni_(0.058)Be_(0.249))_(91)Cu_9非晶合金。分别采用X射线衍射仪、扫描电镜、力学性能试验机和差示扫描量热仪对合金的相组成、断口、力学性能以及热物性进行了研究。结果表明:所制备的样品均为单一的非晶结构,压缩断口的脉状纹密度随浇注直径的降低而增加。在屈服强度和断裂强度变化不大的情况下,材料的塑性应变由浇注直径为4 mm时的0.33%增加至浇注直径为2 mm时的1.21%。计算和推断了三种浇注直径下的放热焓和自由体积数量,并通过自由体积理论解释了浇注尺寸对材料塑性的影响。     

Al-Si/Al2O3高温复合相变蓄热材料的研究

以Al-Si共晶合金为相变材料,白刚玉粉为陶瓷基体原料,用混合烧结法制备了Al-Si/Al2O3高温复合相变蓄热材料。通过对复合相变蓄热材料金相显微观察,DSC热分析,蓄热密度和导热系数的计算,结果表明,制备的高温复合相变蓄热材料具有良好的蓄热能力和快速蓄放热能力;对复合材料进行300次热循环试验后,其质量损失为0.84%,潜热值降低4.23%,相变温度略有升高,该复合材料的热稳定性良好。     

采用水泥制粒的赤泥脱除水溶液中的镉离子(英文)

采用湿赤泥添加水泥作为粘结剂的方法制备出一种新型粒状吸附剂材料,并评价这种粒状赤泥材料脱除水溶液中镉离子的潜力。直接向湿赤泥中添加 2%-8%的水泥,研究不同水泥添加量和保养时间对粒状赤泥基吸附剂材料的粉化率和比表面积的影响。结果表明,在 2%的水泥添加量下保养 6d 后的粒状赤泥的结构特性和强度等参数达到了较好的水平。在pH为6.5,温度分别为 30、40 和 50℃及不同 Cd2+浓度溶液的条件下,进行吸附实验研究。结果表明,随着温度的升高吸附性能提高,并以此采用伪二级动力学模型进行吸附动力学模拟,得到了相关的模型参数。     

中等品位铝土矿强化石灰烧结机理及溶出试验研究

针对我国资源特点,本文提出不同干传统的石灰烧结法的强化石灰烧结法机理,采用铝硅比为3.84的矿石,按照钙铝比为1.2～1.6进行配矿,配料以生成铝酸-钙和钙铝黄长石为目的,在烧结温度1290℃和烧结时间90min条件下进行熟料烧成.实验结果表明,强化石灰烧结法烧姑熟料的溶出性能较好,烧结熟料氧化铝溶出率达到了82.8%.物相分析表明,熟料主要物相为铝酸一钙和钙铝黄长石,赤泥中的主要物相为钙铝黄长石.