中州鋁廠多年期赤泥“泛霜”物質(zhì)分析及制備赤泥燒結(jié)磚研究.pdf

1、赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物。中州鋁廠多年期燒結(jié)法赤泥因其含堿物質(zhì)較多,常在原料和試驗產(chǎn)品表面形成“霜”狀白色沉淀,“泛霜”現(xiàn)象嚴重影響了其資源化利用,目前赤泥堆放場堆積的赤泥已達1900萬m3。大量赤泥不僅占據(jù)大面積農(nóng)田和山丘,而且對堆場周邊大氣、水環(huán)境等造成污染。本論文通過分析多年期燒結(jié)法赤泥的化學(xué)與礦物組成,探討燒結(jié)法赤泥的“泛霜”物質(zhì)成分及其影響因素,并嘗試利用不同年期燒結(jié)法赤泥制備赤泥燒結(jié)磚的新的赤泥大宗資源化利用途徑。此項

2、研究不僅可以解決赤泥大量堆存的問題,而且大宗利用變廢為寶,在解決環(huán)境問題的同時帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。
　　試驗采用 X-衍射、掃描電子顯微鏡、原子吸收等多種方法從化學(xué)組成、礦物組成、微觀形態(tài)等方面對各年期燒結(jié)法赤泥和赤泥“泛霜”物質(zhì)進行研究,分析燒結(jié)法赤泥“泛霜”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因。按溶解性將白色“泛霜”物質(zhì)分為可溶鈉鉀鹽類(NaCl、KCl、Na2CO3、KHCO3、NaNO3等)與不可溶鈣鎂鹽類(CaCO3、MgCO3等),這

3、兩類堿性物質(zhì)在赤泥“泛霜”過程中的作用時間和影響程度都不相同,并確定主要影響因素是不可溶鹽類。結(jié)合赤泥“泛霜”的成因和各年期赤泥化學(xué)礦物組成,研究“霜”物質(zhì)在焙燒過程中的轉(zhuǎn)化,發(fā)現(xiàn)可以通過燒結(jié)的方法將堿性物質(zhì)固結(jié)在燒結(jié)磚內(nèi),此方法不僅可以消除燒結(jié)磚“泛霜”問題,而且被固結(jié)的堿性物質(zhì)可以在一定程度上提高磚體強度。利用不同年期燒結(jié)法赤泥為主要原料,分別與黃河淤泥沙、粉煤灰、煤矸石等其他工業(yè)固體廢物摻配,制備出以赤泥為主體的新型燒結(jié)產(chǎn)品。實驗

4、分為四輪24批次進行,共制備燒結(jié)磚260余塊,實驗結(jié)果顯示利用不同年期赤泥制備燒結(jié)磚燒制的工藝條件、抗壓強度、吸水率和“泛霜”性能指標都不相同,在大規(guī)模資源化利用中需分類利用。根據(jù)實驗結(jié)果選取較為理想的多年期赤泥煤矸石磚為深入研究對象,進一步驗證了燒結(jié)溫度、赤泥含量以及成型壓力對燒結(jié)磚性能的影響。試驗結(jié)果表明在最佳制備工藝條件下,多年期赤泥煤矸石磚“泛霜”現(xiàn)象基本消失,抗壓強度為13.10MPa、吸水率為21.6％,滿足國家粉煤灰普通燒