赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程XPS分析

为了透彻了解赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中所发生的物理化学变化,采用X射线光电子能谱技术（XPS）对赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中Ca、Si、Al、O、Na等主要元素化学键能的变化进行了深入、系统的分析。结果表明：水化3 d至90 d的赤泥-煤矸石基胶凝材料水化产物中Ca、Si、Al、Na、O等主要元素的结合能均随着水化龄期的延长逐渐升高;Na1s结合能的升高说明赤泥-煤矸石基胶凝材料在水化过程中对Na+具有一定程度的固化作用;随着C-A-S-H凝胶钙硅原子比的升高,Si2p结合能将降低,二者呈较好的线性负相关性;基于水化产物的O1s结合能与相对桥氧数（RBO值）之间具有良好的线性正相关性,因此可用水化产物O1s结合能来评价胶凝产物中［SiO₄］四面体的聚合度。     

赤泥大掺量用于胶凝材料的研究

由于赤泥具有潜在的胶凝性能,因此可用作胶凝材料的掺和料。但由于赤泥掺量的增加会使材料性能直线下降,故一直未能实现大宗利用。本文利用XRD、SEM、IR等测试手段对赤泥物质构成进行了分析,解释了对赤泥进行热激发处理的机理。并在赤泥掺量50%的基础上,配合各种固体废弃物以及自配的调节剂,考察了胶凝材料的强度。结果表明,该胶凝材料可达到42.5#水泥强度性能的要求,从而有望实现赤泥的大宗利用。     

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。     

利用拜耳法赤泥激发锰渣活性的研究

以拜耳法赤泥、水泥熟料为激发剂,研究拜耳法赤泥的引入量对锰渣活性的影响,借助XRD、SEM分析水化产物和微观结构。结果表明,拜耳法赤泥中的碱能加速锰渣中玻璃体的溶解,促进锰渣的早期水化,提高早期强度和后期的抗折强度。后期抗折强度的提高是由于水化产物呈长片状和层状,而抗压强度的降低则是由于结构疏松,空隙较多造成。综合考虑各项工作性能和力学性能,拜耳法赤泥的掺量不宜超过6%。     

拜耳法赤泥筑坝性质探讨

在参阅大量资料的基础上,从拜耳法赤泥的物理力学性质出发,参考土力学的观点并结合具体工程实例,对拜耳法赤泥的筑坝性质进行了详细论证,并从理论上为其筑坝特性寻求依据.     

煤矸石胶凝特性的研究

分析了国内外煤矸石的综合利用情况，结合煤矸石矿物特性及其化学组成，提出煤矸石胶凝材料化的3个活性区：即低温脱水活性区、中温自水化活性区以及高温玻璃化活性区．根据煤矸石矿物的结构特性，从矿物结构的继承性、延续性和能量优化耗散规律出发，分析了低温煅烧煤矸石作为水泥混合材降低水泥强度的原因以及煤矸石作为水泥原料的黏土替代材料过程中高耗能的原因．提出了煤矸石利用过程中“系统功最小”原则，并结合煤矸石与胶凝材料之间的双重相似性（大宗性以及组分近似性）成功地研制出黏土质硅铝基胶凝材料．     

矿物掺和料对铝业赤泥基胶凝材料力学性能影响的研究

在研究利用赤泥制备胶凝材料的基础上,向其中掺加煤矸石、粉煤灰、矿渣等矿物掺加料,利用XRD、SEM等现代测试技术,对混合胶凝材料体系的水化过程、水化产物及显微形态进行了分析和研究,揭示了煤矸石等掺加料对赤泥基胶凝材料体系力学性能的影响及其机理。     

赤泥作矿渣基胶凝材料调整剂的研究

以赤泥作为调整剂加入到矿渣、石膏、水泥熟料组成的矿渣基胶凝材料中,考察其掺量对胶凝材料抗压强度的影响,并对胶凝材料的微观形貌进行SEM分析。结果表明：随着赤泥掺量的增加,胶凝材料的抗压强度先增大后减小;在赤泥掺量为6%时（矿渣、石膏、熟料用量分别为74%、10%、10%,PC减水剂用量为各原料总量的0.3%）效果最优,胶凝材料的3、7、28 d抗压强度分别达到61.93、70.53、81.02 MPa。胶凝材料的水化产物主要为C-S-H凝胶和钙矾石;随着反应龄期的增长,C-S-H凝胶的覆盖面积不断增大,钙矾石晶体也紧密交织,水化过程趋于完全。     

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.     

磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度和水化特性研究

为实现磷石膏、磷渣固废材料的再生利用,提高工业固废的利用率,以磷石膏、磷渣作为主要原料,采用水玻璃、水泥熟料和磷石膏共同激发磷渣活性制备磷石膏—磷渣基复合胶凝材料。分别探讨磷石膏掺量、水玻璃掺量和磷渣粉磨制度对磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度的影响;并运用SEM、XRD分析磷石膏—磷渣基胶凝材料硬化体的微观结构及组成形貌。结果表明:磷石膏掺量低于50%时,复合胶凝材料各龄期强度与磷石膏掺量成反比;当m(磷石膏)∶m(磷渣)∶m(熟料)=20∶72∶8,水玻璃掺量为1.5%时,胶凝材料28 d抗压、抗折强度均达到最大值,分别为43、6.3 MPa;较单独粉磨磷渣与水泥熟料而言,混合粉磨制度会产生“微介质效应”,有利于提高复合胶凝材料强度;复合胶凝材料主要水化产物为C—S—H凝胶与钙矾石,钙矾石与未溶解的磷石膏作为骨架被生成的C—S—H凝胶包裹、充填、交织在一起,形成致密结构;复合胶凝材料用于替代水泥作为矿区充填材料时推荐磷石膏掺量为20%～40%。     

平果铝业公司赤泥的土壤改良

在分析拜耳法赤泥理化性质的基础上 ,研究广西平果铝堆场赤泥的土壤改良与种植。结果表明 ,有机与无机混合体改良剂对赤泥土壤改良效果良好 ,使固废物赤泥变成植物能够正常生长的基质 ,氟石膏的加量起重要作用。无机土壤改良剂虽然基本上满足了植物生长的条件 ,但对赤泥的土壤改良效果不理想。     

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...     

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。     

拜耳法赤泥中铁的强磁选预富集-深度还原-弱磁选试验

拜耳法生产Al₂O₃过程中产生的赤泥中含有大量的难回收铁矿物,有效地回收这些铁矿物既是对资源的高效利用,又有利于减少污染物排放。采用强磁选预富集-深度还原-弱磁选工艺对铁品位为39.42%的山东某拜尔法赤泥进行了选铁试验。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm 占80.75%,强磁选背景磁感应场强为1.2 T情况下,可获得铁品位为52.89%、铁回收率为59.85%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在烟煤用量为24.27%（烟煤与强磁选预富集精矿的质量比）,深度还原温度为1 300 ℃、时间为45 min,还原焙烧产物磨矿细度为-0.074 mm占38%,弱磁选磁场强度为72.03 kA/m情况下,可得到铁品位为91.25%,铁作业回收率为96.90%、对赤泥回收率为57.99%的金属铁粉,较好地实现了赤泥中铁矿物的回收。试验确定的工艺简单、稳定、可靠,有较高的工业应用价值。     

拜耳法赤泥质陶粒滤料处理含铜废水

以自制拜耳法赤泥质陶粒滤料为吸附剂,进行了模拟废水中铜离子吸附效果和吸附饱和陶粒再生的研究。结果表明,拜耳法赤泥质陶粒滤料对废水中铜离子具有较好的吸附效果和耐久性;吸附饱和后的陶粒在pH=3的硝酸溶液中静态洗脱3次即可恢复至新鲜陶粒的吸附水平;拜耳法赤泥质陶粒用于废水中铜离子的吸附无论从技术上、经济上还是从二次资源的再利用上均具有显著优势,适合大规模推广应用。     

拜耳法赤泥催化煤焦-O_2/CO_2反应

提出以拜耳法赤泥为催化剂催化煤焦-O2/CO2反应,对实现赤泥的综合利用以及提高煤焦-O2/CO2的反应具有重要的意义。利用热重分析仪对拜耳法赤泥催化煤焦-O2/CO2的反应的失重过程、反应特征温度及反应特征指数及反应动力学进行了研究。     

某拜尔法赤泥选铁尾矿工艺矿物学研究

详细研究了某拜尔法赤泥选铁尾矿的物质组成、粒度组成等,重点研究了铝、钛、稀土、钪、镓等有价元素在该赤泥选铁尾矿中的赋存状态。结果表明：46.08%的Al2O3以一水硬铝石和三水铝石的矿物形式存在,并且这部分铝矿物90%以上粒度大于0.005 mm,可采用浮选方法回收;而Ti、稀土元素、Sc和Ga由于分布粒级微细,需采用湿法冶金方法提取。研究结果为该赤泥选铁尾矿的综合利用提供了翔实的资料和理论依据。