赤泥碱物质分析及大宗综合利用研究——以焦作中州铝厂拜耳法新赤泥为例

摘要

为解决赤泥用作建材时的泛霜问题,实现赤泥大宗综合利用,本文针对焦作中州铝厂生产过程产生的赤泥,研究烧结法新赤泥和拜耳法新赤泥中碱物质成分和含量,利用拜耳法新赤泥和黄河河砂尝试制烧结砖,并对其泛霜情况进行分析。
　　通过 X-衍射可知,烧结法新赤泥碱物质成分主要是碳酸钙 CaCO3,其次是钠钾石盐化合物(NaCl、KCl)、钙钛矿(CaTiO3)、氮化铁(FeN)、KF等,以不可溶盐为主;拜耳法新赤泥中碱物质的主要成分为NaNO3、Mg(OH)2、Ca3Al2(SiO4)3、KAlSiO4,但以可溶性盐为主。
　　本文以拜耳法新赤泥和黄河河砂为原料,按不同配比和不同烧结温度进行烧结。结果如下:赤泥河砂比为Ⅲ、烧结温度为 D℃时烧结砖的抗压强度达到17.5Mpa,吸水率为20％,体积密度为1704 kg/m3,干燥收缩值为0.12,泛霜程度为轻微泛霜,冻融试验后抗压强度平均值为20.11Mpa,质量损失率为0.025%,各项性能指标符合GB5101-2003《烧结普通砖》标准要求,因此,以赤泥和河砂为原料生产烧结砖是可行的。
　　由于拜耳法赤泥中碱物质以可溶性盐为主,因此,本文采取将赤泥进行两次逆向洗涤的脱碱方法,将水洗后赤泥与河砂配比制烧结砖,实验表明,相同工艺条件下,水洗后赤泥生产的烧结砖比原赤泥烧结砖泛霜程度有明显改善。用循环水或新鲜水对烧结后的砖进行淋水或浸水,对烧结砖的泛霜程度影响不大。为使赤泥得到合理的应用,建议铝厂在生产过程中增加赤泥洗涤次数。

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1 前言

1.1 研究背景及意义

1.2国内外研究现状及存在的问题

1.3研究的内容特色及创新之处

1.4本论文的研究路线

2 赤泥的综合利用途径

2.1 国内赤泥综合利用的开发研究

2.2 国外现阶段赤泥回收利用方向

2.3 赤泥大规模资源化利用中存在的问题

3 赤泥碱物质分析

3.1赤泥中的碱及其危害性

3.2烧结法新赤泥碱物质分析

3.3 拜耳法赤泥碱物质分析

4 利用拜耳法新赤泥和河砂制烧结砖

4.1赤泥的分离和洗涤

4.2实验原料

4.3 实验仪器

4.4 试验设计

4.5 烧结砖的各项指标测试方法

4.6 赤泥制烧结砖

4.7 最优化选择

4.8在最优条件下制得烧结砖的指标测试

4.9 烧结砖高温浸水碱物质分析

4.10用水洗赤泥制烧结砖并对比两种烧结砖的性能

4.11赤泥中钙、铁含量对烧结砖的影响

4.12 小结

5赤泥烧结砖的经济效益分析

5.1 物料衡算

5.2 经济性分析

6 结论与建议

6.1结论

6.2 建议

参考文献

作者简历

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