拜耳法赤泥强化沉降研究

本文以拜耳法赤泥固化堆存为背景,研究了拜耳法赤泥的物理特性和自然沉降特性,比较了不同促沉剂在不同掺量条件下对赤泥浆体沉降性能的影响;通过正交试验优选出赤泥促沉剂的合理配比:腐植酸钠/萘系减水剂/六偏磷酸钠/十二烷基苯磺酸钠=1/11/2/3,在浓度为40％的赤泥浆体中掺用3.4‰的促沉剂,沉降8h后沉降层浆体浓度可以达到52.6％,24h后沉降层浓度可以达到59.8％;与自然沉降24h相比,沉降层浓度提高了27％;对强化浓缩赤泥进行固化,并与自然沉降赤泥固化体相比,内聚力提高了50％,提高了固化堆存的稳定性和安全性.     

热活化对赤泥物相及活性的影响

赤泥是生产氧化铝时排出的废弃物,大量的赤泥堆积对环境产生了严重的破坏,并且赤泥的低活性制约了其大范围利用。本文在500~900℃之间对赤泥进行热活化,通过TG-DSC,XRD表征其热行为及矿物组成的变化,并将活化后的赤泥以一定比例掺入熟料中制成净浆试块,以净浆试块的抗压强度来表征其活性。试验表明,热活化对赤泥的活性有一定程度的提高,且800℃时,活性最高。     

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。     

热活化温度对氧化铝赤泥反应活性的影响及机理研究

通过热重-差热分析（TG-DTA）赤泥的相变温度,通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）分析赤泥热活化前后矿物的组成变化和键能变化,并以活性指数来评定活化赤泥的反应活性,分析了热活化温度对赤泥反应活性的影响规律和作用机理。实验结果表明:热活化后赤泥中硅酸二钙的衍射峰明显,硅酸二钙增多,方解石分解转化成不稳定的高活性物质,Si—O键和Al—O键的结构稳定性降低;热活化温度低于700 ℃时,赤泥的活性指数随着活化温度的升高而增加,700 ℃时活化赤泥的活性指数比原生赤泥提高19.1%,而热活化温度升高至800 ℃时,活化赤泥的活性指数急剧下降。     

拜耳法赤泥脱硫特性研究

通过自制鼓泡反应器和XRD等手段研究赤泥处理低浓度SO2的脱硫效果及其脱硫机理.试验结果表明,当赤泥浆液固液比为1∶20,赤泥浆液在排放标准内能容硫362.7 mg/g,且赤泥浆液能够在酸性条件下净化SO2,其浆液pH值能降至1.58左右.浆液脱硫过程中固相物质发挥了更大脱硫作用,并提出赤泥分阶段脱硫机理:碱性物质脱硫阶段和铁离子催化氧化脱硫阶段.试验还证明了在赤泥浆液pH≤4时,浆液中铁离子的溶出促进SO2的吸收,且这种促进作用为催化氧化作用.SO2与赤泥反应的最终产物主要为硫酸钙和斜钠明矾.     

拜耳法赤泥脱碱研究现状

叙述了拜耳法赤泥脱碱的意义以及我国拜耳法赤泥的物理化学性质以及物相特点,结合国内外拜耳法赤泥脱碱研究现状,总结了目前拜耳法赤泥脱碱工艺存在的问题,并提出了拜耳法赤泥高效脱碱的建议和意见.     

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。     

拜耳法赤泥固化CO2反应特征的研究

以拜耳法赤泥为CO2固化剂,研究了不同压力下赤泥对CO2的固化封存能力,以及固化CO2过程中矿物物相的化学转化行为.探讨了温度、液固比、粒径、时间等因素对赤泥固化CO2效率的影响以及赤泥固化CO2过程Na、K的浸出特性变化.结果表明,CO2压力为0.6 MPa、1 MPa、1.6 MPa时,赤泥固化CO2的饱和增重率分别达到2.36％、2.70％、3.07％.随反应时间的变化,赤泥浆液的pH值不断下降,最后稳定在6.40左右.液固比减小,赤泥粒径减小,在2060℃之间温度升高,有助于赤泥固化CO2效率的提高.赤泥固化CO2后Na、K的浸出量增加.XRD和红外光谱分析显示赤泥固化CO2后主要形成的矿物相是钙霞石(cancrinite)和方解石(CaCO3).不同压力下赤泥对CO2的固化反应符合准一级动力学方程.     

从拜耳法赤泥中提取钪

以拜耳法赤泥为原料,通过硫酸恒温浸出,真空过滤,回收赤泥中钪元素。并且考察温度、浸出剂浓度、浸出时间对其的影响。结果表明,温度升高可提高浸出率;硫酸浓度为4 mol/L时浸出率最高;浸出时间增加,浸出率增加,并在2 h后增加幅度减小。在T=363.15 K,硫酸浓度为4 mol/L,浸出2 h的条件下,钪的回收率最高,为85.8%。     

拜耳法赤泥对水泥浆体孔溶液碱度及强度发展的影响

通过测定同水胶比下拜耳法赤泥与普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥复配的水泥浆体孔溶液pH值和抗压强度,结合XRD分析研究了赤泥掺量对复配体系孔溶液碱度及抗压强度的影响.研究表明,普通硅酸盐水泥浆体和硫铝酸盐水泥浆体孔溶液碱度均随赤泥掺量的增加而增大.掺入赤泥并不会引起水泥水化后期孔溶液碱度的增加.普通硅酸盐水泥中赤泥掺量宜控...     

拜耳法赤泥的活性研究

论文通过XRF对拜耳赤泥元素及氧化物含量进行分析;对拜耳赤泥的比表面积、吸水率、粒度和密度等物理性能进行测试;以活性粉煤灰作为参考,通过取代水泥法和氧化钙法,对比分析了拜耳赤泥和粉煤灰的活性.结果为:拜耳赤泥中的氧化铝含量较粉煤灰高,氧化钙含量低于粉煤灰;比表面积为粉煤灰比表面积的1.63倍,吸水率也高于粉煤灰;随着取代量的增加,赤泥和粉煤灰试件7d和28 d的抗压和抗折强度呈下降趋势;经过高温养护2h后,赤泥/氧化钙系列试件的抗压强度均明显高于粉煤灰/氧化钙试件的抗压强度.试验用拜耳赤泥的活性高于Ⅰ级粉煤灰的活性.     

拜耳法赤泥基轻质保温陶瓷的制备

以拜耳法赤泥、玻璃粉和钾长石为原料,采用可燃物燃尽发泡法制备了轻质保温陶瓷.研究了不同煅烧温度对试样物理性能的影响,并对烧结试样的微观结构、物相以及碱溶出进行了分析.结果表明:试样最佳煅烧温度为1070℃;试样气孔为闭口孔,呈密排六方分布;主要物相是霞石,碱溶出量很少.     

Synthesis and Characterization of Geopolymer from Bayer Red Mud with Thermal Pretreatment

A composite geopolymeric material was synthesized from Bayer red mud combined with granulated blast‐furnace slag. Thermal pretreatment was applied to improve the solubility of red mud in alkaline solution to promote geopolymerization. The dissolution efficiencies of alumina and silica reached a maximum when red mud was calcined at 800°C, resulting in the highest compressive strength of binders. It was demonstrated that a higher solubility of calcined red mud led to a higher strength of the composite binders. The characteristic microstructures of hydration products were studied to illustrate the geopolymerization process by XRD, FTIR and SEM. The results showed that aluminosilicates were dissolved in the alkaline solution to form nanostructural particulates during the early dissolution process, and then accumulated to form highly dense geopolymeric matrices through solidification reaction. The coexistence of geopolymer and C–(A)–S–H is suggested to contribute to the good performance of the composite binders.     

拜耳法赤泥制备地聚物类无机聚合材料的研究进展

赤泥是从铝土矿中提取氧化铝后产生的碱性废渣.拜耳法赤泥经活化、解聚溶出、二次聚合等处理,可以制备高性能无机地聚物材料,这为赤泥综合利用难题的解决提供了新的技术思路.本文对赤泥地聚物的合成技术研究现状进行了分析论述.通过对赤泥中主要成分硅渣的结构分析,认为由于生产条件的影响,硅渣不具有聚合物的性能特征,直接使用拜耳法赤泥制备地聚物材料难以获得较高的性能.通过活化处理,易于实现硅渣中铝硅基团的溶出,为二次聚合提供条件.本文认为,赤泥基地聚物材料具有广阔的应用前景,应进一步加强对拜耳法赤泥硅渣活化等理论问题的研究,并探讨地聚物合成过程的强度形成机理.     

拜耳法赤泥对自密实砂浆工作性能及自收缩特性影响分析

论文研究拜耳法赤泥对自密实砂浆工作性能和收缩特性的影响.试验中,以赤泥取代粉煤灰设计不同配合,研究其对砂浆的流动性能、抗压强度、自收缩性能的影响.结果显示,由于赤泥的高吸水特性,其加入会使自密实砂浆的流动性降低,但正是由于这一特性,减少了砂浆的离析和泌水现象;赤泥的加入,不仅使砂浆的抗压强度得到提高,同时减少了砂浆的自收缩.这可能是由于赤泥的火山灰活性和内养护作用所致.     

Effects of Polymeric Flocculants on Settlement of Bayer Red Mud Generated from Chinese Diaspore Bauxite

A systematic investigation on the interaction between Bayer red mud particles generated from Chinese diaspore bauxite and commercial sodium polyacrylate (SPA) or polyacrylamide (PAM) was performed by red mud settling tests, conductivity-pH titration and Ubbelodhe viscosimetric measurement. The results indicate that the treatment with red mud by SPA gives a lower red mud settling rate and lower supematant turbidity than the treatment with red mud by PAM. There is an optimum polymer dosage of 300 g/t (based on the weight of dry red mud) when red mud slurry is treated by SPA or PAM, so "bridging" adsorption is one of the main interactions between red mud and SPA or PAM. With the increase of NaOH concentration, the hydrolysis degree of PAM dissolved in NaOH solution increases and its molecular weight almost does not change, but the settling rote of red mud treated by it drops rapidly. The settling rate of red mud treated by PAM dissolved in 10 g/L NaOH solution is 0.61 m/h while by PAM dissolved in distilled water it is 1.31 m/h, because the adsorption ability of the hydrolyzed PAM onto red mud surface declines primarily due to the formation of-CONH2～-COO-～－CONH2 intramolecular hydrogen bond.     

赤泥改性PP复合材料制备及结晶性能与力学性能研究

采用赤泥作为无机填料,添加到聚丙烯(PP)中,制备出赤泥/PP复合材料。实验分别采用FTIR、DSC、PLM及力学性能测试仪器研究了改性前后赤泥的结构及对PP的熔融结晶性能和力学性能的影响。结果表明,赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP晶体尺寸细化。赤泥具有明显的异相成核作用,经表面修饰的赤泥(TRM)异相成核效果降低。当TRM含量为15%时,TRM/PP复合材料的冲击性能最佳,随着赤泥的含量的增加,复合材料弯曲强度逐渐提高。