本文選題：赤泥　切入點：脫堿　出處：《陜西科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：赤泥是煉鋁工業(yè)的廢料。生活中對鋁制品的需求極大地刺激了煉鋁行業(yè)的發(fā)展,赤泥的排放量日益增多。赤泥由于煉鋁工藝中大量使用Na OH而顯強堿性,由于鋁土礦成分復(fù)雜,提煉Al2O3后的赤泥成分同樣復(fù)雜,并隨產(chǎn)地的不同而成分、含量不同,導(dǎo)致赤泥尚無統(tǒng)一高效的處理方式。目前,全球范圍內(nèi)一般將赤泥堆積存放,日積月累后筑磊成壩,存在巨大的安全隱患。一旦壩體破損坍塌,強堿性赤泥傾瀉而出,污染生態(tài)環(huán)境。本論文測定了赤泥的的含水率、p H、密度等物化性質(zhì)。通過單因素試驗、正交試驗以及多次洗脫試驗研究赤泥的脫堿性能。同時,對赤泥進行固硫研究,考慮燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間和空氣流量對赤泥中硫的釋放的影響,而后添加固硫劑,以及金屬添加劑,探討固硫劑以及金屬添加劑對赤泥中硫的固定的影響。往原赤泥和脫堿后赤泥中添加一定量的頁巖,將其制備為燒結(jié)磚,對磚體抗拆性能、凍融性能、泛霜情況等進行測定。試驗結(jié)論如下:赤泥脫堿試驗:(1)赤泥中Na、K總量分別為4.65%、0.32%。試驗使用Ca O作為脫堿劑,其對Na+、K+的溶出率分別為55.35%、35.44%。(2)單因素試驗結(jié)果表明:赤泥脫堿的最佳條件為:赤泥粒徑0.075-0.15mm、液固比為5、溫度為100℃、洗脫時間2h、Ca O添加量為16%。此時,Na+、K+的溶出率分別為73.29%、52.35%。(3)經(jīng)掃描電鏡觀測脫堿前后赤泥形貌可知,脫堿后的赤泥較脫堿前表面光滑、邊緣清晰。經(jīng)XRD分析,赤泥的主要成分為石榴石、方解石等。脫堿前后,赤泥中透長石(KNa)(Si3Al)O8的衍射峰減弱,并出現(xiàn)了鈣霞石Na6Ca2Al6Si6O24(CO3)2?2H2O、珍珠云母Ca Al2(Si2Al2)O10(OH)2的衍射峰。(4)正交試驗表明,對Na+的溶出度而言,影響脫堿率的因素主次為:脫堿溫度脫堿劑摻量粒徑脫堿時間液固比。其最佳方案為:溫度為90℃、脫堿劑摻量為12%、粒徑為0.6mm以上、時間為3h、液固比為4。此條件下Na+、K+溶出率分別為75.83%,56.54%。對K+的溶出度而言,影響脫堿率的因素主次為:脫堿劑摻量脫堿溫度脫堿時間粒徑液固比。其最佳方案為:脫堿劑摻量為12%、溫度為90℃、時間為3h、液固比為4、粒徑為0.075-0.15mm。該最佳試驗方案Na+、K+溶出率分別為76.84%、57.38%。(5)多次洗脫試驗表明,將同一份赤泥進行多次洗脫可以增大脫堿率。通過三次洗脫,Na+、K+溶出率可達90.32%、39.28%。赤泥固硫試驗:(1)赤泥的全硫量為0.14%,碘酸鉀對赤泥的滴定度為0.05665mg/m L。(2)在溫度600℃、燒結(jié)時間60 min、空氣流量0.4 m3/h的條件下,釋硫率可達95.27%。(3)固硫率隨著Ca O添加量的增大而增大,在600℃時,空白樣、0.1%Ca O、0.2%Ca O、0.3%Ca O、0.4%Ca O、0.5%Ca O的固硫率最大可達78.31%,比空白值高54.38%。在添加相同量Ca O的情況下,固硫率隨著溫度的升高而降低。(4)金屬添加劑對Ca O固硫效果的促進作用不盡相同。其中以Si O2和Ba(NO3)2的綜合效果較好。1000℃下,添加Si O2、Ba(NO3)2的固硫率分別為53.22%、55.73%,遠大于空白值38.17%。(5)添加Ca O的赤泥灼燒后XRD分析生成了Ca3Al2(Si O4)(OH)8、Al0.5Si0.75O2.25等Al-Si-O化合物,阻止了Ca SO4的分解,增大固硫率。赤泥制備燒結(jié)磚試驗:赤泥燒結(jié)磚的抗拆強度隨著頁巖添加量的增加而增大,添加20%的頁巖,赤泥磚抗拆強度為5.69Mpa。經(jīng)凍融后,赤泥燒結(jié)磚的質(zhì)量損失最大為1.27%,凍融性能合格。石灰爆裂后赤泥磚沒有增加新的裂紋。脫堿處理后赤泥燒結(jié)磚的泛霜情況優(yōu)于未脫堿赤泥燒結(jié)磚。赤泥中含有大量的可利用資源,對赤泥減量化、無害化、資源化的研究可以從根本上解決赤泥堆積占用大量土地、潛在危害大的問題,有著深遠的意義。本文嘗試使用脫堿和固硫的手段對赤泥進行預(yù)處理,初步探索了赤泥制備燒結(jié)磚的可行性。
[Abstract]:Red mud is the waste aluminum smelting industry. The demand for aluminum products in life has greatly stimulated the development of aluminium industry, emissions are increasing. The red mud and red mud was strongly alkaline because Na OH uses a lot of aluminum smelting process, the bauxite complex composition, refining mud components after Al2O3 as complex, and with the origin different ingredients, different content, there is no way to red mud unified and efficient. At present, the global scope will generally be red mud storage, built dam built after the days and months multiplying, there is a huge security risk. Once the damaged dam collapsed, pouring out of red alkaline mud, water pollution and ecological environment. The red mud rate. The determination of P H, density and other physicochemical properties. By single factor test, orthogonal test and multiple elution test study on the properties of red mud dealkalization. At the same time, research on red mud desulfurization, considering the sintering temperature, sintering time 鍜岀┖姘旀祦閲忓璧ゆ償涓～鐨勯噴鏀劇殑褰卞搷,鑰屽悗娣誨姞鍥虹～鍓，

本文編號：1623958