赤泥固化二氧化碳潜力与研究进展

赤泥是铝工业氧化铝生产过程产生的大宗固体废弃物,具有产量大、碱性强、颗粒细等特点,赤泥的综合利用依然是亟待解决的问题。二氧化碳的封存是解决碳排放问题的重要途径之一,赤泥吸收二氧化碳是缓解温室效应、降低赤泥碱性的一种可行性方法。介绍了二氧化碳矿化封存研究现状和赤泥的来源与特性,在总结赤泥吸收固化二氧化碳研究的基础上,分析了赤泥对二氧化碳的吸收能力与固化特性,对赤泥固化二氧化碳存在的问题与挑战进行了探讨,从而为赤泥的综合利用和二氧化碳固化封存研究提供指导。     

铝矿废渣变成新型建材

5月12日南京秦砖公司研制开发的赤泥制砖技术通过南京科技局组织的科技成果鉴定。赤泥制砖技术以赤泥尾矿为主要材料，与粉煤灰等工业废料混合，在一定的高压力下将混合粉体原料压制成砖坯．并在高压水蒸气中进行化学反应，形成赤泥砖，其砖体原料中赤泥含量超过30％。     

赤泥基似膏体充填材料水化特性研究

以赤泥、煤矸石等工业固废为主要原料制备赤泥基似膏体充填材料,采用X射线衍射分析、傅氏转换红外线光谱分析、热重-示差扫描量热分析和扫描电子显微镜-能谱分析等测试手段研究赤泥基似膏体充填材料的水化特性.结果表明,本试验条件下,赤泥基似膏体充填材料的最优配比为编号E03试验,即胶结料:赤泥:煤矸石:添加剂质量比为1:16:5:11,固相的质量分数为70%,28 d单轴抗压强度为5.49 MPa.赤泥基似膏体充填材料不同龄期的水化产物主要为斜方钙沸石(CaAl₂Si₂O₈·4H₂O)和钙矾石(AFt),随着水化反应的进行,水化产物的数量明显增多,且钙矾石由水化初期的针状逐渐转变为棒状,有助于充填体强度的发展.     

基于RSM-BBD的拜耳法赤泥胶结充填配比优化

针对拜耳法赤泥难以规模化利用的问题,开发拜耳法赤泥作为矿山胶结充填骨料.基于配方探索试验结果,运用BBD方法设计9组试验,以响应面优化法探究料浆浓度和拜耳法赤泥C料质量比与充填体抗压强度、坍落度和C料单耗3个响应量的相关关系及最佳配比.结果表明:在拜耳法赤泥C料质量比为6.88、料浆浓度为58.69％时满意度值达到最大...     

低浓度拜耳赤泥充填材料制备及水化机理

针对矿山充填中拜耳法赤泥利用率较低或低浓度赤泥充填材料存在强度低、泌水量高、易收缩等问题,研究粉煤灰添加比例、脱硫石膏、石灰及激发剂对赤泥充填材料早期强度及体积稳定性的影响,采用扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射（XRD）分析手段探讨赤泥基充填材料的水化机理。结果表明,脱硫石膏促进钙矾石的生成,石灰促进粉煤灰火山灰效应,激发剂可以加快赤泥?粉煤灰水化反应进程,三者协同作用提高赤泥充填体强度。充填材料28 d抗压强度3.35 MPa,且初始及60 min流动度在200 mm以上。微观实验表明,硬化体水化产物为钙矾石、硬柱石、硅铝酸盐凝胶类矿物,水化产物通过填充孔隙,提高浆体强度。赤泥基充填材料固体废弃物利用率达到92%,无泌水,无沉缩,具有较高的经济价值和环保价值。      

赤泥堆场无土原位修复技术助力铝工业生态文明建设

正该技术以赤泥的土壤化改良为基础,结合植物修复和微生物修复的手段,在赤泥堆场中构建完整的生态系统,加速堆场的土壤化进程。该技术成果一是结合盐碱调控、团聚体构建、养分调理等多重修复手段,快速实现赤泥的土壤化;二是联合引入优选的耐盐碱植物和微生物,通过先锋作物和微生物的生长繁衍和后期乡土作物的定居生长,在赤泥堆场     

台马沟赤泥堆场的坝坡稳定分析

针对中国铝业中州分公司台马沟赤泥堆场堆存的特点，通过拟定不同的边坡参数，试算赤泥坝的安全稳定，选取获得最大库容时的堆积状态，并通过排渗设施和运营管理措施降低赤泥含水率，提高赤泥的物理力学强度，保证堆体稳定安全。     

外加剂对水泥固化铁矾渣性能的影响

在硅酸盐水泥熟料中加入铁矾渣,制备成胶凝材料.分别以粉煤灰沸石、硫化钠和粉煤灰为外加剂,研究其对水泥固化体强度和浸出毒性的影响.在胶凝材料中铁矾渣加入量为60%时,加入沸石、硫化钠为稳定剂,均可提高重金属离子的稳定性,不同固化体的浸出毒性值均低于国家标准.在胶凝材料中加入粉煤灰,粉煤灰掺量增加,固化体强度下降,不同固化体的浸出毒性值也均低于国家标准.     

极端环境对铁矾渣水泥固化体的影响

在硅酸盐水泥中加入铁矾渣制备成固化体,在温度为50℃、湿度为100%、时间为56 d的常规条件下养护,研究了铁矾渣加入量对固化体强度、物相和微观结构的影响;将常规条件养护后的试样,在200℃、1.56 MPa的水热极端环境养护,研究极端环境对固化体结构、微观形貌和强度的影响.研究发现,在常规条件养护后的固化体,物相主要为水硅钙石、水化铝酸钙和水化硅酸钙;铁矾渣掺量增加,固化体中石膏含量增加,固化体结构疏松、强度下降.经极端环境处理后,固化体的主要物相为硅铝酸钙和硅酸钙;固化体中的物相结晶度增加,石膏相脱水,固化体结构疏松、强度下降,铁矾渣的最大加入量为60%.     

拜尔法赤泥膏体充填安全堆存技术及应用

干法堆存是国内赤泥尾矿库堆存的主要形式,库面扬尘、碾压堆存成本高、二次加高难是干法尾矿库运行的亟需解决的两大难题。论文以某赤泥库干法堆存个案,简要介绍了拜尔法赤泥膏体安全充填的中试实验及工业化应用前景,并提出后期闭库及光伏项目地基处理可行性意见。     

赤泥磁化焙烧—磁选提铁试验研究

为了实现赤泥中铁资源的高效回收,本文以广西某地拜耳法赤泥为原料,比较"磁化焙烧—弱磁选"和"强磁抛尾—精矿焙烧—弱磁选"两种方案下焙烧温度、焙烧时间和CO体积分数对弱磁选提铁行为的影响.结果表明:经1 440 kA/m强磁抛尾预处理后,在焙烧温度为650℃、焙烧时间为50 min、总气体流量为500mL/min、CO体...     

铝热剂SHS合成污染土壤固化产物中模拟核素的分布

以稀土元素Ce,Er和碱土金属元素Sr作为模拟核素,通过合金固溶度理论分析,并借助于ICP/MS,X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析和PCT浸出法等分析手段,研究了对采用铝热剂自蔓延高温合成污染土壤固化产物中模拟核素的分布情况、固化体的物相组成和化学稳定性。结果表明,在SHS高温合成条件下,模拟核素在铁中的含量均在1×10-6数量级以上;示踪核素Ce主要是以CeAl11O18和Ce2SiO5的矿物晶体的形态存在于固化产物中,固化体中模拟核素的28 d平均浸出速率为1×10-5～1×10-6g.m-.2d-1,比一般硼硅酸盐玻璃固化体中稀土元素的浸出速率低1～2个量级;固化体中Ca,Si和Al的28 d浸出速率约为1×10-3g.m-.2d-1,Fe约为1×10-4g.m-.2d-1。放射性核素被固结在固化体中,而不进入到铁中,有利于后续固化体处理的安全性。     

不同胶凝材料对氰化废渣的固化性能研究

采用胶凝材料固化技术,以不同类型胶凝材料为固化剂,对氰化废渣进行固化处理。结果表明：与硅酸盐水泥（PC）、铝酸盐水泥（AC）和硫铝酸盐水泥（SAC）相比,改性硫氧镁水泥（MOC）固化剂所得固化体的强度性能最优;固化体中CN-的浸出率大小顺序为RAC＞RSAC＞RPC＞RMOC,固化体中CN-的累积浸出分数AC＞SAC＞PC＞MOC;在MOC固化体系中,部分氰化废渣还参与了胶结反应,一方面促进了强度的增长,另一方面阻碍了CN-的浸出。     

拜耳法赤泥与海水混合用于烟气脱硫试验

以海水调制拜耳法赤泥作为脱硫剂开展烟气湿法脱硫试验,对比分析了赤泥海水浆、赤泥纯水浆和单纯海水的脱硫效果,并考察了液固比、液气比和温度对赤泥海水脱硫和赤泥脱碱效果的影响。在优选液固比9、液气比8.0L/m~3和温度60℃的工艺条件下,赤泥海水脱硫平均脱硫效率达到99.62%,赤泥脱碱效率达到85.06%,脱碱后赤泥满足Ⅰ类工业固废标准,赤泥海水脱硫液与新鲜海水混合曝气后满足GB 18486—2001污水海洋处置标准要求。赤泥与海水混合用于烟气脱硫,提高了二氧化硫吸收效率,为沿海氧化铝企业赤泥处置利用提供一条新途径。     

广西信发氧化铝赤泥回收变废为宝

<正>赤泥是以铝土矿为原料,生产氧化铝过程中产生的废渣,每生产1 t氧化铝,大约产生赤泥0.8~1.5 t。如何处理污染又"无用"的赤泥,一直是铝行业面临的大难题。广西信发铝有限公司推进"赤泥取铁"综合利用,将易造成环境污染和安全隐患的赤泥实现了变"污染"为盈利的目标。该公司通过引进技术,投资"赤泥取铁"综合利用项目开发生产线,采用脉动高梯度两级磁选技术     

利用海洋资源对赤泥进行生态化综合改良研究

基于赤泥存在利用率低、堆存维护费用高、污染环境等问题,以齐鲁工业园和威海沿海建设为依托,开展"利用海水资源对赤泥进行生态化改良"研究,利用海水中"海洋腐殖质"将赤泥改性为适合植物生长的种植土,而且改性赤泥有助于提高酸性土壤的生态化修复率;同时,用改性赤泥与其他工业废渣生产的胶凝材料能够应用在工业园区基础设施建设上,赤泥使用率可达到30%以上。     

自蔓延高温合成钙钛矿型人造岩石固化体

采用自蔓延高温合成(SHS)技术制备钙钛矿(CaTiO₃)固化体,通过多种现代分析技术研究了钙钛矿固化体的微观组织、浸出率以及其对高放废物的最大包容量。结果表明,固化体样品密度高,孔隙率小,浸出率低,对srO的包容量可达到35%(质量分数).自蔓延高温合成的钙钛矿人造岩石是固化锶核素的理想固化体.     

石粉对赤泥基注浆材料的影响机制

为明确石粉掺合料对地聚物材料的作用机理,以赤泥基注浆材料为研究对象,系统研究了石粉掺量和粒径分布对赤泥基注浆材料浆体性能、力学性能和微观结构的作用规律,并结合X射线衍射仪（XRD）、压汞仪（MIP）和扫描电镜（SEM）等微观测试手段分析其作用机理。研究表明,结石体力学强度随石粉掺量的上升先增大后减小,当石粉的质量分数为5%时抗压强度最高,3 d时可达5.65 MPa,抗压强度提升幅度为18.94%,同时浆液泌水率上升幅度仅为9.85%,且28 d结石体孔隙率降低了18.35%,因此,5%为石粉在赤泥基注浆材料中的最佳质量分数。在石粉最佳质量分数条件下,随着石粉平均粒径减小,浆液凝结时间及泌水率均呈现下降的趋势;当石粉平均粒径达到8 μm时,石粉“填充效应”和“成核效应”作用尤为明显,浆液黏度突升,且3 d和28 d试样强度分别提升了11.86%和10%,故石粉平均粒径越小,其对赤泥基注浆材料的提升作用越显著,赤泥基注浆材料的最佳粉料质量配比为赤泥47.5%,矿粉47.5%,石粉5%;微观分析证实,石粉在浆液水化历程中以物理特性参与其中,为Na₂O–SiO₂–Al₂O₃–H₂O凝胶（N–A–S–H）, 水化硅铝酸钙凝胶（C–A–S–H）和水化硅酸钙凝胶（C–S–H）等凝胶提供成核位点,供地聚物凝胶沉淀和生长,加速浆液水化。      

赤泥吸收矿化CO2技术研究

赤泥是氧化铝生产过程中产生的碱性工业固废。以赤泥为主要原料制备CO2吸收矿化材料,分析了吸收矿化反应过程、反应前后赤泥浆液中Na+转移特性及pH与吸收矿化效率的关系。结果表明,赤泥浆液吸收矿化CO2后,赤泥出现一定量的钙霞石和方解石、比表面积增加至12.0 m2/g。同时,部分Na+从赤泥转入溶液中,溶液中钠离子升高至2.81 g/L。采用赤泥吸收矿化CO2效率为27%以上,矿化CO2后产生的赤泥pH稳定维持在7.5左右。     

两部委联手破题赤泥利用“钱”景广阔

赤泥的储存堆放耗资巨大,堪称世界难题。工信部、科技部日前联合印发《赤泥综合利用指导意见》（简称《意见》）,加大对赤泥综合利用的支持力度,选择一批示范项目给予财政支持。相关支持将使中国铝业等上市公司直接受益。赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的固体废物,每生产一吨氧化铝,大约产生赤泥0．8～1．5t。而我国是氧化铝生产大国,2009年产生的赤泥近3000万t。而目前我国赤泥综合利用率仅为4％,累积堆存量达到2亿t,它们既占用土地,浪费资源,又易造成环境污染和安全隐患。