碱激发赤泥基可控低强度材料的制备与性能研究

以赤泥、粉煤灰以及矿粉为原材料,NaOH为激发剂、聚羧酸减水剂为分散剂制备了可控低强度材料,研究了不同赤泥、粉煤灰配比下材料的工作性能和力学性能。当赤泥与粉煤灰的质量比为2∶1、矿粉的掺量为10%,Na OH掺量为1.5%时,拌合物流动度最高为236 mm,试件28 d的无侧限抗压强度最大为6.5 MPa,满足可控低强度材料的规范要求。利用XRD、FTIR、SEM探究了可控低强度材料的矿物组成、微观结构,结果发现赤泥、粉煤灰以及矿粉在Na OH作用下水化形成了C—S—H、钙矾石(AFt)以及少量水化硫铁酸钙、C4AF;材料的强度发展与水化产物的絮状、蜂窝状以及片状结构密切相关。研究结果为工业固废在可控低强度材料领域的规模化应用提供了新的技术途径。     

碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金

基于赤泥中含有碱煮黑白钨渣碳热还原所需助熔剂和铁等有价金属,本文采用碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金,并分离砷、铅、铋等有害元素。通过考察碱煮黑白钨渣与赤泥质量比、还原剂用量、还原温度、熔炼时间对金属合金化率的影响,确定较优的协同处置碳热还原工艺条件为：碱煮黑白钨渣与赤泥质量比为1∶1、还原剂用量为8%、熔炼温度为1 550℃、熔炼时间为120 min。在此条件下,铁、锰、铌、锡、钨、钽的合金化率分别为99.40%、23.75%、25.08%、89.46%、40.94%、17.53%;砷、铅、铋等有害元素还原进入烟尘。通过碱煮黑白钨渣与赤泥协同处置碳热还原的研究,既能回收有价金属,又减少了助熔剂等额外资源消耗,对资源化发展提供了新的研究方向。     

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。     

水铝钙石苛化赤泥洗液方法研究

研究了氧化铝生产过程中采用水铝钙石苛化赤泥洗液中碳酸钠的方法,考察了苛化分子比(C/Nc)、反应温度、反应时间、搅拌速率以及抑制剂添加量等因素对苛化率和氧化铝损失的影响.结果表明:适当增大苛化分子比、提高苛化温度、延长反应时间均能提高碳酸钠的苛化率,添加抑制剂能够有效减少氧化铝的损失.在苛化分子比1．5、苛化时间2h、...     

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。     

我国赤泥综合利用分析

随着氧化铝工业的发展,赤泥的排放及危害已成为日益严重的问题,如何有效地综合利用赤泥已迫在眉睫.本文从整体利用、提取有价元素、环境材料等三个方面系统地分析了国内外赤泥利用方面研究进展.针对赤泥含有Sc、Ti、Fe等有价元素的特点,提出了综合利用赤泥的原则.在有效提取有价金属的基础上整体利用赤泥不产生二次废渣.还特别指出赤泥作为环境修复材料脱碱再作为建材工业原料是今后赤泥综合利用重要途径.     

水玻璃渣和赤泥在蒸压粉燥灰砖中的应用研究

以粉煤灰、电石渣为主要原料,配以适量的赤泥、水玻璃渣及石膏等,经一定工艺可以制成性能良好的蒸压砖.对样品的力学性能、抗冻性、碳化系数和干燥收缩性能进行了测试与分析.结果表明:水玻璃渣、赤泥及电石渣添加量均对样品的性能有比较明显的影响:蒸压粉煤灰砖的最佳实验条件为:粉煤灰50％、电石渣10％、水玻璃渣10％、赤泥20％、石屑10％、脱硫石膏2％,成型压力30MPa,蒸压温度180℃,蒸压时间10h.     

赤泥的脱碱及钠硅肥化研究

拜耳法赤泥附碱带来的碱污染环境问题已经成为当前最大的环境治理难题。本文从三种赤泥脱碱工艺以及赤泥附碱钠硅肥化应用路线进行研究,充分利用赤泥附碱加入气相法白炭黑进行快速反应形成钠硅肥,并以赤泥为载体得到具有土壤改良和增效的硅肥产品,为实现拜耳法赤泥的无害化土壤复垦提供技术支撑。