赤泥水热分级脱碱过程微粒元素分布规律及脱碱性能差异

基于赤泥微粒的工艺矿物学特征,对拜耳法赤泥进行水热分级脱碱,研究不同粒级赤泥微粒的矿物组成和元素分布规律,并对不同粒级赤泥微粒的脱碱性能进行对比。结果表明,原赤泥试样中氧化钠含量为7.34%,进行分级后,不同粒级赤泥在元素和矿物组成上,表现出较大差异,粗粒级(+100μm)氧化钠含量为3.23%,中间粒级(-100+38μm)氧化钠含量为2.32%,微细粒级(-38μm)氧化钠含量为8.22%。微细粒级赤泥产率为65.12%,粗粒级和中间粒级的产率分别为15.29%、19.58%。赤泥分级脱碱前后的化学成分分析和XRD检测结果显示,反应温度对赤泥脱碱具有显著影响,在反应温度为50℃,时间1 h,转速550 r/min的条件下进行脱碱时,钠碱含量明确减少,分级脱碱效果明显。脱碱后赤泥的氧化钠含量根据粒级由粗到细分别为1.04%、0.28%、3.01%,微细粒级脱碱难度较高,脱碱效率仅为63.38%。不同粒级赤泥的Na元素含量、物相组成,赋存状态及脱除的难易程度均存在差异,赤泥分级能有效提升赤泥处理效率,降低脱碱成本。     

赤泥的脱碱及钠硅肥化研究

拜耳法赤泥附碱带来的碱污染环境问题已经成为当前最大的环境治理难题。本文从三种赤泥脱碱工艺以及赤泥附碱钠硅肥化应用路线进行研究,充分利用赤泥附碱加入气相法白炭黑进行快速反应形成钠硅肥,并以赤泥为载体得到具有土壤改良和增效的硅肥产品,为实现拜耳法赤泥的无害化土壤复垦提供技术支撑。     

氧化铝厂赤泥烟气脱硫的研究进展

介绍了氧化铝厂赤泥废渣和大气中含硫废气的污染状况,并分别阐述了氧化铝厂赤泥干法脱硫和湿法脱硫的研究现状,以及赤泥烟气脱硫的机理研究进展。经吸收含硫烟气后的脱碱赤泥,更易于综合利用,达到以废治废的目的,最后指出了今后赤泥脱硫研究方向及发展前景。     

氧化铝赤泥制备聚硅酸硫酸铁铝混凝剂的方法

为了综合利用氧化铝生产过程中的废渣赤泥,进行了酸碱法浸提赤泥中的铁铝硅成分制备聚硅酸硫酸铁铝净水混凝剂的研究,并对剩余的酸碱性赤泥残渣进行了微生物固体发酵处理改造为再生土壤。试验结果表明:采用30%的硫酸和pH值13.5的NaOH溶液89℃条件下浸提赤泥,可制得与市售混凝剂效果相当的聚硅酸硫酸铁铝混凝剂;所制备的再生土壤可作为景观种植土壤,酸碱浸提法联合微生物发酵法可对氧化铝赤泥加以综合利用。     

山东某赤泥提铁试验研究

随着我国氧化铝产业的不断发展,排放的赤泥日益增多,引发越来越严重的环境污染。为有效回收赤泥中的铁,对山东某厂拜耳法生产氧化铝产生的赤泥进行了磁化焙烧—弱磁选工艺试验。结果表明,赤泥与焦炭按10∶1的质量比混合均匀后,在焙烧温度800℃、焙烧时间50 min的条件下进行磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.074 mm含量80%,在磁场强度为160 kA/m的条件下进行弱磁选,可获得TFe品位55.40%、回收率为81.44%的铁精矿。     

赤泥的弱酸浸出脱碱及综合利用研究

强碱性是制约赤泥综合利用的关键因素,酸浸是实现赤泥脱碱的有效方法。大部分研究采用强酸浸出赤泥实现重金属的回收,忽略了低浓度酸对赤泥脱碱化的影响。本文研究了低浓度的硫酸浸出赤泥过程中钠的浸出行为,同时考察了硫酸浓度、液固比、搅拌速度、浸出温度和浸出时间对赤泥脱碱化的影响。结果表明:采用pH 1的酸性溶液可以浸出赤泥中17.84%的钠。采用H+浓度为0.5 mol/L的酸性溶液可以浸出赤泥中大于60%的钠,这使得浸出液处理工艺相对简单,同时滤渣的pH值为8.5,为弱碱性,可直接用于土壤。在H+浓度为1.6 mol/L、固液比为1/4 g/mL、搅拌速度为300 r/min、浸出温度为298 K和浸出时间为10 min的最佳条件下,钠的浸出率为94.70%,滤渣中只剩下0.6% 的钠,可以用于建筑材料。并对硫酸浸出动力学进行了研究。结果表明:在较低浓度的硫酸介质中,钠的浸出过程主要受产物层扩散模型控制,浸出过程的表观活化能为16.99 kJ/mol。XRD分析结果证实方解石与硫酸反应生成硫酸钙微溶物质是形成产物层的主要原因。基于上述结果,提出了一种新型多级酸浸脱碱工艺,为赤泥的综合利用奠定了基础。      

改性赤泥粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

为了研制经济且高效的抑爆剂,以拜耳法赤泥为原料,经过脱碱、改性处理后得到具有较高比表面积(255 m2/g)的超细改性赤泥粉体材料。利用自制瓦斯抑爆实验系统,研究了改性赤泥粉体的抑爆性能。研究结果表明:经过改性的赤泥粉体在瓦斯抑爆实验中表现出良好的抑爆效果。其中,质量浓度为0.15 g/L的赤泥粉体可使甲烷体积分数为9.5%的甲烷-空气预混气体的爆炸最大压力降低30%,压力峰值出现时间延迟35.1%左右。结合热分析、氮气吸附-脱附等测试结果,对改性赤泥粉体的抑爆机理进行了讨论,分析表明改性赤泥具有较高的吸热性,同时具有较高的比表面积,能够有效吸附爆炸中产生的活性自基,从而达到抑爆的目的。     

赤泥制备免烧砖的研究现状及技术要点探讨

对赤泥制备免烧砖的研究现状进行了系统的总结和评述,提出赤泥免烧砖存在以下问题:水泥用量在10～20%,成本较高;赤泥免烧砖存在不同程度的泛霜问题;赤泥免烧砖的放射性较高,限制了其应用范围。为从本质上解决赤泥的应用困境,笔者探讨了上述问题的解决途径,并给出以下建议:将赤泥进行脱碱除盐处理;将脱碱赤泥进行热激发并与重晶石粉、矿渣等一起进行机械活化;混料过程中通过加入激发剂激发赤泥本身的潜在活性等。     

工业废盐酸浸出拜耳赤泥中铁、铝的试验研究

研究了工业副产废盐酸常压浸出拜耳法赤泥中铝、铁的过程。考察了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比对氧化铁、氧化铝浸出率的影响。通过试验得出了较佳浸出工艺条件:盐酸浓度25%、酸浸温度90℃、酸浸时间60 min、液固比6∶1。在此条件下,铁的浸出率为92.51%,铝的浸出率为90.12%。各因素对氧化铝氧化铁浸出率影响大小为:酸浸反应温度盐酸浓度反应时间液固比。同时,利用硫酸铁作为除钙剂对赤泥盐酸浸出液进行脱钙处理,Ca~(2+)一次脱除率达83.3%。研究成果为低浓度工业废盐酸和贵州拜耳赤泥的处置与利用提供了理论依据和技术参考。     

某三水铝石型铝土矿溶出试验研究

研究了从某进口三水铝石型铝土矿中溶出氧化铝,考察了溶出温度、碱浓度、溶出时间、添加石灰对铝土矿中氧化铝溶出效果的影响。结果表明,适宜的溶出条件为:溶出温度140 ℃、碱浓度100 g/L、溶出时间60 min,此时氧化铝溶出率达87.91%,且溶出过程不需要添加石灰。溶出后赤泥主要由方钠石和氧化铁组成。     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度。采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌。结果表明,拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣质量比为1∶3∶2时,活性指数达到93.2%;拜耳法赤泥的煅烧温度为700℃时,可溶性碱的质量分数最大,为2.58%,改性拜耳法赤泥-电解锰渣-钢渣复合胶凝材料的活性指数达到108.1%,抗硫酸盐侵蚀系数为1.18;水化产物结构致密、Ca(OH)₂生成量少是复合胶凝材料抗蚀性较好的主要原因。     

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。     

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。     

赤泥资源化利用研究进展

赤泥中碱性物质含量较高是赤泥不能大规模资源化利用的主要原因。对国内外赤泥资源化利用方面的研究进行归纳概括,介绍了赤泥的物理特性、化学成分以及赤泥在除碱和工程方面的研究成果,总结了赤泥在工程领域、环保领域和提取金属元素等方面的应用,论述了赤泥的资源化利用研究现状,提出了赤泥在除碱、提取金属、建筑应用、堆存等各方面存在的问题。研究认为,赤泥是一种具有特殊岩土工程性质的特殊土,需土量巨大的路基工程和充填工程将成为赤泥大规模资源化利用的有效途径。     

利用拜耳法赤泥制备水处理多孔陶粒滤料试验研究

研究了利用氧化铝生产排放的工业废渣拜耳法赤泥为主要原料制备水处理多孔陶粒滤料的方法。结果表明,在拜耳法赤泥、粉煤灰、河道底泥质量百分比为70∶20∶10,烧结温度为1 135℃,烧后自然冷却的条件下,制备的陶粒满足水处理用人工陶粒滤料的要求。将其用于含溶解油废水处理,在相同条件下,除油率约为砂粒的3倍。     

新型絮凝剂的研制及对拜尔法赤泥沉降性能的影响

氧肟酸型絮凝剂是近年来国外研制出的一种新型高效絮凝剂,在铝土矿制备氧化铝生产中对赤泥颗粒有很强的聚合力。通过对氧肟酸型絮凝剂的合成及对赤泥沉降性能的研究,说明该絮凝剂具有澄清度高的优点,为氧化铝的生产应用提供参考。     

赤泥耕土制备技术

以植物性废料为赤泥的改性剂,研发了适用性广、可大量消纳赤泥的赤泥耕土制备技术。该技术的基本原理是利用植物废料水解、发酵产生的腐殖酸和腐殖质中和赤泥的碱性、稀释并络（鳌）合赤泥中的有害元素、提高赤泥的疏松度、为赤泥添加植物生长所需养分。分别以玉米秸秆、蔗渣和废醪液、杂草为赤泥改性剂进行的赤泥耕土制备试验均取得了良好效果,其中以玉米秸秆为改性剂的试验表明,所得赤泥耕土的容重为1.3 g/cm³,pH值为7.9,养分增加,植物可在其中正常生长。     

广西拜耳法赤泥选铁预富集试验研究

随着Al_2O_3需求量的增长和铝土矿品位的降低,赤泥排放量将越来越大,如何有效地利用赤泥已引起世界各国的普遍重视。拜耳法赤泥中主要化学成分为Fe_2O_3,若将其中的铁回收利用,不仅可以提高赤泥的利用程度,而且有利于实现可持续发展。本文提出了一条预富集-深度还原-磁选分离提铁的技术路线,通过使用浮选、单一强磁选、选择性疏水絮凝-磁选等方法对广西赤泥进行选别和比较,最终确定使用单一强磁选作为预富集手段,得到全铁品位为30.74%的富铁赤泥,可以为后续的深度还原试验提供合适的原料。     

石灰拜耳法赤泥沉降性能的研究

赤泥的沉降性能是关系到氧化铝生产过程能否顺行的重要指标之一。研究了石灰拜耳法新工艺过程中的赤泥沉降压缩性能，结果表明石灰拜耳法工艺过程的赤泥沉降性能略逊于常规拜耳法，但赤泥压缩性能良好，可以满足生产的要求。