拜耳法赤泥催化煤焦-CO2气化反应特性

基于拜耳法赤泥的综合利用和煤焦-CO2气化反应,提出利用拜耳法赤泥催化煤焦-CO2气化反应,在固定床热重分析仪上进行了拜耳法赤泥催化煤焦-CO2反应的研究。考察了拜耳法赤泥的添加方式、添加量及反应温度对煤焦-CO2的催化气化反应特性;并将拜耳法赤泥与K2CO3催化活性进行了对比;分析了拜耳法赤泥催化反应机理,采用了缩核模型、混合模型及修正的体积模型对拜耳法赤泥催化煤焦-CO2反应动力学进行了分析,结果表明：湿法添加拜耳法赤泥对煤焦-CO2具有很好的催化活性,而干法混合会抑制煤焦-CO2反应,因此选择湿法添加赤泥;得出拜耳法赤泥的最佳添加量为8%;随着温度的升高,煤焦-CO2催化气化反应性指数不断增加;在1 373.15 K时,8%拜耳法赤泥催化活性与该温度下10%含量的K2CO3催化性能相当;修正体积模型相比缩核模型、混合模型能够更好的解释催化气化动力学过程。因此,拜耳法赤泥对煤焦-CO2反应具有很好的催化作用,并且拜耳法赤泥还可以得到有效的利用。     

赤泥的工程特性与混堆技术探讨

烧结法赤泥与拜尔法赤泥的工程特性相差较大,烧结法赤泥胶结后强度较高,拜耳法赤泥较难胶结。本文通过分析烧结法赤泥和拜尔法赤泥的工程特性及其堆存现状,提出赤泥混堆技术方案,并通过工程实例验证了其可行性。     

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.     

赤泥颗粒吸附剂吸附水中磷酸根离子动态研究

采用拜耳法赤泥为原料,针对传统烧结法耗能大、成本高的问题,采用非烧结的方法制备颗粒吸附剂,考察以及吸附剂投加量、初始磷酸根浓度、pH值和温度因素对吸附除磷的赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附性能影响,吸附实验结果显示对磷酸根的吸附量达到了67.68 mg/g,优于其他文献报道的吸附剂。基于试验结果,对赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附行为进行等温吸附、动力学的数学拟合,伪二级动力学和Langmuir-Freundlich吸附等温式能较好描述赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附行为,其相关系数R2均大于0.98,赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附过程既存在多层吸附,也存在单层吸附且符合化学吸附的特点。      

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...     

赤泥专用过滤机的研制开发及工业应用

针对拜耳法赤泥浆物料特性及过滤的工业需求,在传统GLL过滤机的基础上研发了GPYC-160赤泥专用过滤机,并对扇形板、流道、中心轴、吹风卸料系统以及滤布等关键结构进行针对性的创新设计.经工业实践验证,赤泥专用过滤机运行稳定,各项指标符合设计要求,增加拜耳法赤泥过滤系统后,串联烧结法生产氧化铝稳定并达产.     

广西平果拜耳法赤泥的水硬胶凝特性

借助XRD、FTIR、TG-DSC和SEM测试表征了广西平果拜耳法赤泥在电石渣和脱硫石膏复合激发作用下的水化产物及硬化浆体的微观结构,研究了该赤泥在复合激发下的水硬胶凝特性。结果表明：该赤泥在电石渣和脱硫石膏的复合激发下水化3、7、28 d的抗压强度均大于4 MPa,表现出一定的水硬胶凝特性;该体系水化反应生成了钙矾石、C-S-H凝胶、富钠钙柱石、无水芒硝和氢氧化铝等。钙矾石晶体相互搭接形成骨架结构,成为胶凝材料硬化浆体强度的主要来源,C-S-H凝胶等胶结或充填在钙矾石中间,加固并致密了凝结硬化体的结构。以上研究成果可为拜耳法赤泥用于地下采矿胶结充填胶凝材料提供理论参考。     

大型赤泥坝体的快速堆积技术研究

山东铝厂第二赤泥堆场,由于堆存速度加快,赤泥凝结性差,经常发生漏坝、垮坝事故。本文根据赤泥理化及矿物性质,结合现有筑坝工艺,介绍了土工材料增强赤泥快速筑坝技术,石灰石、石膏等材料快速固化筑坝技术,渗透促硬材料增强赤泥快速筑坝技术,赤泥密实快速筑坝技术,塑料膜增温养护快速筑坝技术等,在赤泥液固比5:1的不利条件下,形成了一套较完整的赤泥坝安全增强体系,在全国率先实现了筑坝速度为10m/a软弱坝体的安全稳定。     

拜耳法赤泥脱碱新工艺及其土壤化研究

赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种强碱性工业固体废弃物。传统的筑坝堆存会对环境造成严重的危害。本文以山东某拜耳法氧化铝厂提供的赤泥作为研究对象,开发出赤泥快速高效低成本脱碱新工艺,即利用硫酸+含钙复盐CAM对赤泥进行脱碱,并就脱碱赤泥进行了土壤化研究。结果表明,赤泥中钠含量从11.709%降至0.302%,其脱碱率高达97.42%,脱碱后的赤泥可直接应用于土壤修复、建筑材料、尾矿充填等工业用途。SEM分析和盆栽试验结果表明,赤泥粒度从1.25 μm增加到17.5 μm,脱碱后团粒体结构变大,土壤性能优良,能够满足耐性植物的生长要求。复垦后的赤泥团粒体结构进一步变大,可加速赤泥的土壤化进程,为赤泥堆场原位生态修复提供技术支撑。      

石油焦渣和电石渣复合激发赤泥活性的研究

利用石油焦渣和电石渣复合激发拜耳法赤泥,确定三元体系最佳配比制备高活性粉体;比较几种不同辅助性胶凝材料对赤泥复合粉体的改性作用,制备碱激发胶凝材料;利用XRD分析水化产物,并采用SEM观察净浆试样的微观形貌。赤泥、石油焦渣和电石渣的固相质量比7∶2∶1时,制备胶砂28 d抗压强度为11.3 MPa;矿渣对赤泥基高活性复合粉体改性效果最好,掺加30%制备的胶砂28 d抗压强度最高为18.2 MPa;通过XRD与SEM分析,赤泥基碱激发材料主要水化产物为Aft晶体和C-S-H凝胶。     

拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究

以某氧化铝厂拜耳法赤泥为对象,研究了拜耳法赤泥的物理力学特性。通过三轴压缩试验结果得出不同含水率赤泥的应力-应变关系曲线和赤泥的抗剪强度指标,利用简化的Bishop法进行了边坡稳定分析。研究结果对赤泥堆场的设计施工和赤泥在其他工程应用具有参考价值。     

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。     

利用赤泥制备高强陶粒的试验研究

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备了高强陶粒。赤泥掺入量为50%时, 陶粒堆积密度840 kg/m³, 筒压强度达到7.5 MPa,强度标号45 MPa, 1 h吸水率7.6%, 表观密度1 000 kg/m³,孔隙率16.0%, 放射性能够满足作为轻集料的活度要求。利用XRD、SEM等分析手段, 对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。     

基于Geo-Slope的拜耳法干式赤泥堆场稳定性分析

针对拜耳法工艺生产赤泥的特点,分析了平果铝赤泥堆场的特征以及堆场内赤泥的物理力学指标;结合干法排放、堆存赤泥所引起的堆场表面裂缝问题,阐述了裂缝产生的具体成因,并采用Geo-Slope软件中的SLOPE/W模块计算裂缝条件下赤泥堆积坝边坡稳定性,结果表明,裂缝的存在使赤泥坝静力安全系数降低0.5%左右,赤泥坝在当前堆积到二级子坝正常工况下是稳定的。     

用赤泥进行铁水预处理

在1400℃条件下用赤泥作为添加剂进行了铁水预处理的实验。实验表明，烧结法和拜尔法赤泥在不加任何添加剂的情况下基本没有铁水预处理效果，但将赤泥与适量的石灰、氧化铁、少量的萤石混合作为铁水预处理剂，其脱硫率达到80％以上，脱硅率为65％，脱磷率为23％以上。     

赤泥的特殊工程性能及其利用之研究

原赤泥强度低，工程上已很少应用。现研究表明，它含有１８种胶结力极强的化合物，针对该特点，提出用析水、脱水和加ＣａＯ的改造对策，增强了赤泥的强度，工程性能得到显著的改善。用赤泥筑坝，坝高可增加２～３倍，还可用于地基补强、做强防渗层以及铺筑路面等。