常压石灰法处理烧结法赤泥脱碱及其机理研究

采用石灰（CaO）作为脱碱剂处理烧结法赤泥,研究了反应温度、反应时间、脱碱剂添加量、液固比等因素对赤泥中钾、钠溶出率等碱脱除效果的影响,分析了石灰处理赤泥的脱碱机理。结果表明：温度升高、反应时间延长、石灰掺量增加以及液固比增大均能提高赤泥的脱碱效果,其中尤以反应时间和石灰掺量的影响效果更显著。添加石灰处理烧结法赤泥的脱碱机理是部分方钠石（Na₈Al₆Si₆O₂₄CO₃）中的2个Na⁺被1个Ca²⁺置换出,生成了更难溶的钙霞石［Na₆CaAl₆Si₆（CO₃）O₂₄·2H₂O］。     

赤泥的脱碱与贮存

０引言中国长城铝业公司氧化铝厂（下简称长铝公司）采用混联法生产氧化铝,每年外排赤泥约６０～８０万ｔ,由于目前尚没有找到有效的利用方法,不但占用大量的农田,而且严重污染环境。长铝公司外排赤泥中含有高达４３５%的Ｃ２Ｓ矿物,是生产普通水泥的很好原料。为了变废为宝,长铝公司水泥厂曾在１９６６年建了一套转鼓式真空过滤赤泥系统,由于赤泥粒度粗,赤泥浆在输送管道中经常出现沉淀现象,赤泥碱含量偏高,所以利用率也很低。为了找到一条有效的利用赤泥作原料生产水泥的途径,于１９９７年应用赤泥常压石灰脱碱技术,对赤泥进行了脱碱和贮…     

水洗处理赤泥初步脱碱

赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排放的固体废弃物,是一种严重的碱性污染源。实验采用不同温度（20、55、75、95 ℃）的水分别对强碱性赤泥进行洗涤。结果表明,首次洗涤所得洗涤液的质量浓度较高,6次洗涤液的平均质量浓度在2.44~2.72 g/L,其中冷水洗涤赤泥所得的溶液质量浓度最高。每次洗涤得到的洗涤液的pH变化不大。不同温度的水洗涤赤泥,回收碱的效率相差不大,前3次洗涤碱的回收量占总量的70%以上。其中,冷水洗涤赤泥回收碱的质量最多。经过6次洗涤后,每克赤泥中最终回收的氢氧化钠的质量最高达8.18 mg。     

赤泥草酸脱碱实验研究

赤泥强碱性是影响环境和制约其综合利用的关键因素.本文提出了赤泥草酸脱碱的实验研究,考察了草酸用量,反应温度,液固比和反应时间对赤泥脱碱率的影响,同时对赤泥和脱碱渣进行了XRD物相分析.结果表明:在草酸用量为15％,反应温度为80℃,液固比为4 mL/g和反应时间为40 min条件下,赤泥脱碱率超过95％.草酸显著破坏了赤泥中钙霞石的结构,可以选择性地脱除赤泥中的钠,脱碱渣中氧化钠含量低于0.5％,而钛、钙和硅等元素含量略有提高.     

烧结法赤泥脱碱过程

采用适当的工艺流程对烧结法赤泥进行脱碱处理．研究了脱碱剂用量、赤泥粒度、液－固比、温度、时间对脱碱结果的影响．结果表明：使用该脱碱工艺,可使脱碱后赤泥中碱含量１％．     

高碱性拜耳法赤泥碳酸化脱碱及其机理研究

利用二氧化碳对高碱性拜耳法赤泥进行碳酸化脱碱实验,研究了反应体系压力、时间、温度和液固比对赤泥脱碱效果的影响,并对其反应机理进行探讨.结果表明,室温下,在反应压力为0.6 MPa,反应时间为60 min,液固比为7的反应条件下,碱溶出率为6.99％.拜耳法赤泥中的碱主要以两种形式存在,一是以NaOH、NaCO3为主的游离态碱,二是以钙霞石为主的结合态碱.其脱碱机理主要是通过碳酸化作用脱除赤泥中的游离态碱,部分钙霞石与碳酸反应生成可溶性钠盐.     

赤泥水浸脱碱实验及动力学研究

赤泥是一种碱性污染物,强碱性是制约其综合利用的关键因素。进行了拜耳法赤泥水浸脱碱实验及动力学研究,实验结果表明：赤泥在水浸次数为4次、液固体积质量比为9 mL/g、反应温度为90 ℃和反应时间为60 min的条件下,赤泥的脱碱率可达71%。采用未反应收缩核模型对水浸脱碱数据进行线性拟合,动力学分析表明：活化焙烧后赤泥的水浸脱碱过程受扩散步骤控制,线性相关系数大于0.97,表观活化能为11.72 kJ/mol。     

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.     

拜耳法赤泥的湿法碳化脱碱工艺研究

利用二氧化碳对具有强碱性的拜耳法赤泥进行湿法碳化脱碱实验,研究了在CO2气流量为0.3 L/min条件下,液固比、反应温度、反应时间、CO2压力对拜耳法赤泥脱碱效果的影响并确定了适宜的脱碱条件.研究表明,在反应温度50℃,液固比为7,CO2压力为4 MPa,反应时间2h条件下,拜耳法赤泥的脱碱率达到50％以上.脱碱后赤泥碱含量大幅降低,有助于减轻对土壤及地下水源的危害.     

磷石膏与碳酸钙对赤泥脱碱的效果及可能机理

为降低赤泥中的碱分,增加赤泥资源化、无害化利用途径,探索采用磷石膏和碳酸钙为脱碱剂脱除赤泥中的碱分的效果。结果表明：采用磷石膏和碳酸钙脱除赤泥中的碱时,振荡0.5 h即可使振荡液的pH和EC（电导率）值达到稳定状态,耗时较短。赤泥脱碱效率的高低并不直接依赖于脱碱剂与赤泥的配比、延长脱碱时间等手段。在考虑脱碱效果和经济成本的前提下,m（赤泥）∶ m（磷石膏）、m（赤泥）∶ m（碳酸钙）依次为1∶0.4和1∶0.2。钙化合物添加后,与赤泥发生置换反应,赤泥中更多的结合碱能够被置换出来成为游离碱,进而得到脱除。     

赤泥安全堆存和综合利用研究进展

赤泥是炼铝产生的废弃物,由于环境污染问题,它的储存、综合利用一直备受世界学者关注.本文概括了赤泥的物理化学性能,总结了目前赤泥的储存、处置技术,评述了赤泥在各领域的利用现状及存在的问题.最后根据笔者前期的实验结果,提出了赤泥综合利用的新技术.     

用脱碱赤泥替代生料制备水泥熟料试验研究

以蒙古大唐高铝煤碳研发中心赤泥为原料,通过碳化脱钠法将赤泥中碱含量降至小于1％,部分替代生料制备水泥熟料,研究表明:赤泥掺量小于15％时,掺入后基本不改变生料的化学组成、矿物组成,可以使熟料中晶粒和液相微观结构更加均匀,烧成温度低.后期熟料的基本性能都符合要求,28 d抗压强度能达到525R水泥强度,符合要求.     

两种方法测定赤泥中可溶性硫酸根

赤泥中含有硫酸根离子,其含量对赤泥的回收利用过程带来麻烦,也对回收产品的质量有影响.本文用2种方法测定赤泥中的硫酸根并进行对比,希望找到简便、快捷、准确、精密度高的实验方法.铬酸钡分光光度法:在410nm硫酸根在0～6.00mg·(50mL)-1范围内与铬酸根吸光度呈线性关系,线性回归方程:y=0.1747x-0.00...     

赤泥-碱矿渣水泥及其制品的研究

本文研究了不同碱激发剂对碱矿渣水泥强度的影响,确定了以硅酸钠和石膏作为复合激发剂,且掺量分别为3%和5%时碱矿渣水泥的强度最高,并分析了激发剂的作用机理。同时研究了赤泥对碱矿渣水泥强度的影响,并研究了利用赤泥-碱矿渣水泥作为基本胶凝材料制造的免烧砖和轻质墙体材料的性能。     

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.     

赤泥制备聚合氯化铝铁的实验研究

利用山东信发集团产生的赤泥,制备聚合氯化铝铁,取得了较为满意的效果。对从赤泥中提取聚合氯化铝铁的最佳条件进行了研究,包括液固比,温度,时间,pH值等。并对聚合氯化铝铁的絮凝性能及影响其絮凝效果的因素进行了分析。实验室研究表明,其具有优良的絮凝效果。     

赤泥改性复合材料的研究概况

分析了赤泥的物理化学性质,从分类、结构、性能、制备、应用五个方面介绍了近年来国内外关于赤泥改性复合材料的研究概况。指出目前赤泥改性复合材料存在的问题与未来发展方向。     

赤泥在水处理中的应用与研究现状

赤泥是氧化铝工业生产的副产物,其化学成分极其复杂,属强碱性废渣。赤泥长期堆积存放将导致土壤碱化甚至污染地下水,给环境带来沉重的负担。本文简单概述了赤泥的成分与性质,介绍了赤泥在水处理领域中的应用与研究现状,指出了其存在的问题和今后的发展方向。     

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.     

碱-矿渣-赤泥水泥的研究

本文在实验条件下合成了不同模数的固体水玻璃,并着重从凝结时间和抗压强度两个方面考察了不同条件合成的固体水玻璃对矿渣－赤泥体系的激发效果。结果表明,亦赤泥／矿渣比３０：７０的体系而言当固体水玻璃的模数为１．２,水玻璃掺量以Ｎａ２Ｏ计为３％时激发效果最佳。