低温磁化焙烧对高铁铝土矿溶出及磁选性能的影响

为实现高铁铝土矿铝铁元素的高效利用,采用“低温磁化焙烧-拜耳溶出-赤泥磁选”的方式处理高铁铝土矿,考察了焙烧温度、H₂浓度及通入时间对高铁铝土矿溶出及磁选性能的影响。结果表明,焙烧过程中一水硬铝石脱水转变为过渡态Al₂O₃,矿物发生热破裂现象,比表面积增大,氧化铝溶出活性增加,在焙烧条件为焙烧温度530℃、H₂浓度20vol%、H₂通入时间5 min时,氧化铝相对溶出率可达97.65%。磁化焙烧过程中,针铁矿转变为赤铁矿,再由赤铁矿转变为磁铁矿,通过溶出解除了铝铁元素之间的嵌布关系,对焙烧矿的赤泥进行磁选,其铁精矿品位达62.05wt%,铁回收率为86.36%。     

高铁赤泥的浮选研究

以高铁赤泥为原料,利用捕收剂对赤泥中的铁进行浮选。考察不同捕收剂在加入定量起泡剂和调节酸度的条件下,从高铁赤泥中获得不同的氧化铁的产率及其回收率。结果表明,采用反浮选剂油酸钠所得的效果较好,所得铁精矿回收率为78.84%,铁品位由29.82%提高到51.54%。高铁赤泥通过浮选后可以配入在铁矿石中作为铁的原料使用。     

高铁铝土矿低温磁化焙烧-磁选工艺试验研究

基于我国存在大量高铁铝土矿的现状,对高铁铝土矿进行了低温磁化焙烧-磁选工艺的研究。经过大量的试验,研究了焙烧温度、焙烧时间、煤矿比以及磁场强度、给矿时间、液固比对实验结果的影响。该工艺与高温处理高铁铝土矿的工艺相比,大大降低了能耗,节约成本,同时能综合利用此类矿中的铁和铝,取得了较理想的效果。     

激发剂对赤泥轻质免烧砖强度的影响

以赤泥、粉煤灰、水泥为主要原料,掺加一定量的激发剂和发泡剂,制备了赤泥轻质免烧砖。研究了激发剂掺量对赤泥轻质免烧砖性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质免烧砖进行了微观形貌分析。结果表明,当激发剂掺量为1%时,制得的试样性能较好,与空白式样相比,抗折强度提高了64.4%,抗压强度提高了44.1%。     

磁选富集含铁磷矿中高铁的测定

含铁磷矿通过弱磁选可以得到氧化铁含量大于50%的高铁精矿。实验用王水分解含高铁磷矿微沸加热20 min,含高铁磷矿可溶解完全。用铁铝不分离EDTA容量法直接测定氧化铁,此方法测得结果与重铬酸钾容量法分析结果相符,说明方法可靠。     

氧化铝厂赤泥剂的固硫反应动力学特性研究

采用热分析法研究了山东铝业公司赤泥和石灰石固硫反应过程,利用等效粒子模型计算分析了其固硫反应动力学参数,并在此基础上利用压汞仪、SEM分析了赤泥煅烧前后的微观结构,探讨了赤泥固硫机理,为利用氧化铝生产中排放的大量赤泥代替石灰石用作燃煤固硫剂提供了理论依据.结果表明,赤泥的钙利用率是相同条件下石灰石的2～3倍,赤泥煅烧后较石灰石具有更多的中孔和较大的比表面积,可提高化学反应速度和反应深度;另外,赤泥中较多的三氧化二铁和碱金属盐也可提高赤泥固硫反应速率常数和有效扩散系数,但温度过高会降低固体熔点而易导致烧结,削弱其固硫活性.     

高铁赤泥中氧化铁与钠硅渣的分离

采用碱介质湿法处理高铁赤泥,脱除赤泥中钠硅渣并使其中的氧化铁在渣相中富集.考察了反应温度、反应时间、初始溶液Na2O浓度、苛性比(Na2O与Al2O3的摩尔比)及液固比等对终渣化学组成及物相的影响.结果表明,在250℃、初始溶液Na2O浓度530 g/L、苛性比15、液固比6 mL/g、反应30 min的条件下,赤泥终渣Fe2O3含量由33.56%提高到46.27%,Na2O含量由4.99%降至0.87%.经碱介质处理后赤泥的主要物相由方钠石和钙铁榴石转化为较单一物相钙铁榴石.     

载镧磁化赤泥处理含磷废水的研究

采用酒糟作为还原剂,对赤泥进行还原、磁化和焙烧,得到可磁回收的赤泥材料,然后用稀土金属镧对其进行改性得到载镧磁化赤泥,并用于水体除磷。利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和光电子能谱仪对改性前后样品进行表征,结果表明赤泥已被成功磁化和载镧,改性后赤泥磁性增加了3.85倍。在室温下,当吸附剂用量为4 g/L、磷酸盐初始质量浓度为50 mg/L时,载镧磁化赤泥对磷的平衡吸附容量达12.31 mg/g,是赤泥的6.62倍。研究结果表明,载镧磁化赤泥对水体中磷具有良好的选择性和可回收性,对磷的吸附过程遵循Langmuir等温吸附模型且属于准二阶动力学方程,是自发吸热熵增的过程。     

永磁法赤泥选铁的试验研究

赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出后所产生的废渣。随着氧化铝工业的高速发展,其排放量增长很快。目前国内外氧化铝厂大都将赤泥筑坝湿法堆存,耗费较多的堆场建设和维护费用,而且其强碱性、高盐度造成土壤严重碱化,污染地表及地下水源,对生态环境造成直接或间接的危害,其综合利用已成为世界性的难题。为了减少赤泥的外排量,综合回收赤泥中的铁矿物,本研究对拜耳法赤泥进行了永磁法选铁的工艺试验研究。针对赤泥矿物成分的特点,选用了高梯度永磁体磁选设备进行赤泥选铁,研究得出了永磁体磁选设备较优运行参数为采用串联运行方式。在较优条件下进行连续小规模工业化试验,结果表明选出的高磁料Fe2O3含量达到69.28%,赤泥回收率达到24.96%,氧化铁回收率达到58.12%。     

赤泥对煤炭燃烧固硫作用的研究

对拜耳法赤泥和烧结法赤泥对煤炭燃烧的固硫作用进行了研究。结果表明：添加拜耳法赤泥后,温度控制在520～600℃,钙硫比值为2.0～3.0,可以使固硫率达到40%以上。添加烧结法赤泥后,温度控制在540～610℃,钙硫比值为1.7～2.5,可以使固硫率达到80%以上。     

高铁赤泥直接还原制备珠铁

以高铁赤泥、煤粉为主要原料制成含碳球团,通过高温直接还原熔分工艺制备珠铁,考察了温度、碳氧比、氟化钙含量对还原和熔分的影响,并对不同温度下的实验结果进行了动力学分析. 结果表明,温度和氟化钙含量为球团还原熔分的关键影响因素,在1400℃、碳氧比为1.2、氟化钙含量为2%时加热14 min渣铁实现较好分离,所得珠铁中碳、硫含量分别为2.72%(w)和0.48%(w). 动力学分析表明,高铁赤泥直接还原由碳的气化和气相扩散混合控速. 所得珠铁可作为一种炼钢原料,熔分渣是一种优质的提钪原料.     

温度对赤泥材料化属性的影响

赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业固体废弃物,储量逐年增长,综合利用率较低,如何高效利用赤泥,实现赤泥资源化利用是现阶段研究重点.研究了不同热处理温度对赤泥物相组成、化学成分的影响,探究了不同温度下赤泥矿物组成、微观结构的演变规律.以期充分发挥赤泥的材料化属性,提高赤泥的综合利用率.     

赤泥在污泥农用培养中有效磷控释影响

以未添加赤泥的活性污泥为对比,研究了经不同温度活化的赤泥对污泥中有效磷控制释放的影响。结果表明,经温度活化的赤泥对污泥有效磷释放影响较大,经700℃焙烧2 h的赤泥施用量为50%时对污泥有效磷释放影响最优,培养90 d后可吸附66.73%污泥中有效磷。     

水化石榴石对赤泥基地聚物形成过程的影响研究

拜耳法赤泥是铝硅酸盐矿物为主的碱性混合物,是制备地聚物材料的潜在原料.以高温拜耳法赤泥的主要成分水化石榴石为原料制备了地聚物材料,并分析了其强度形成及固碱机理.研究表明,水化石榴石经焙烧、碱激发可制备以水化聚硅铝酸盐(Ca-PS、Na-PS)、水化铝酸钙(C3AH6)为主的钙基地聚物,其形成可分为三个步骤:高温下水化石榴石发生Al-O链断裂,分解成钙基铝酸盐、聚铝硅酸盐;在水玻璃的激发下,聚铝硅酸钙中Al-O链断裂,形成正硅铝酸钙的水化物并释放出氢氧化铝;铝酸钙、氢氧化铝、氢氧化钙与自由的硅酸根离子、钠离子反应生成聚硅铝酸钙、聚硅铝酸钠的水化物,并排除剩余的水分,固结硬化成地聚物材料.钠离子在地聚物的形成过程中进入结构被固定下来,可以有效抑制赤泥基材料的泛碱.     

赤泥制备混凝剂盐基度及混凝效果研究

根据盐基度测定以及混凝实验结果,对以赤泥为原料制备水处理混凝剂进行了研究.以碳酸镁为盐基度调整剂,通过正交实验确定混凝剂的最佳聚合条件如下:80℃下,pH=4,聚合时间为24 h,盐基度调整剂的投加量为60 g·L-1.对4种盐基度调整剂(碳酸镁、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠)制备的混凝剂进行对比,结果发现,以碳酸钠为调整...     

赤泥去除工业废水中铵态氮的研究

通过静态振荡试验研究了赤泥对废水中氨氮的去除效果,并与活性炭的脱氮性能进行比较。试验结果表明:赤泥对氨氮的去除量随着水中NH_4~+-N浓度的升高而增加。在固液比为1:10,作用时间为6 h时,赤泥对氨氮的饱和去除量为1.345mg/g,此时废水中的氨氮浓度为700mg/L。对于实际氨氮工业废水,根据其去除量变化曲线拟合的关系方程式得出赤泥反应24 h时,对废水中NH_4~+-N去除量最大。对于配制的氨氮废水和实际氨氮工业废水,赤泥的去除效果均强于活性炭。     

添加脱硫石膏和赤泥对复合水泥土性能的影响

为了综合利用脱硫石膏和赤泥这两种固废物,本文以二者为原料制备了复合水泥土,对其应力-应变关系和无侧限抗压强度随龄期、pH值及试验材料配比的变化规律进行研究.结果表明,复合水泥土应力-应变曲线呈软化型,且固废物的添加会使材料偏脆性发展;当固废物中碱性材料赤泥比例较大时,复合土强度随龄期增加而增大;而脱硫石膏比例较大时,复合土后期强度会有所减小.原因在于碱性环境有利于钙矾石的产生,同时碱性增大会降低土的塑限而使溶解的胶质析出,对试块内部产生胶结作用,进而提高抗压强度;此外,随着脱硫石膏和赤泥比例的变化,水泥土无侧限抗压强度值从1 MPa提高到8 MPa左右,说明两种固化物的添加有利于水泥土强度的提升.     

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.     

赤泥对玉米秸秆催化热解生物油的影响规律研究

将经过不同温度煅烧的赤泥与玉米秸秆按照一定质量比混合,在500℃下进行催化热解实验,研究赤泥对玉米秸秆生物油组成的影响规律。经TG-DTG和XRD分析发现：600℃煅烧后赤泥（RM600）中含水矿物失水,1 000℃煅烧后赤泥（RM1000）中碳酸盐类化合物分解完全,并且发生了烧结反应。对生物油进行GC/MS分析发现：经过干燥的赤泥（RM）和600℃煅烧的赤泥对羧酸酮基化反应具有明显促进作用,酸类的量降低,酮类的量相应增加,同时对呋喃类的生成也有促进作用。其中,干燥赤泥降酸作用更明显,玉米秸秆与赤泥质量比1：5时,生物油中酸类的量由未添加赤泥时的23.85%降至0.90%。此外,2种赤泥对糖类和醛类都有抑制作用,而1 000℃煅烧的赤泥发生烧结反应,催化作用大幅降低,对生物油组分影响较小。     

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。