赤泥是氧化鋁生產(chǎn)的主要固體廢棄物,赤泥的堆存大量占用土地,且會(huì)引發(fā)一系列的環(huán)境問題。赤泥中含有大量氧化鐵,具有很強(qiáng)的氧化性,Na2O、A1203等氧化物對(duì)熔渣熔點(diǎn)的降低都能起到有利的影響。因此,赤泥基鐵水預(yù)處理脫硅脫磷劑的開發(fā)及應(yīng)用對(duì)于赤泥的資源化利用意義重大。本論文針對(duì)赤泥的成分和物相特征,借助相圖分析、熔化性能測(cè)試進(jìn)行赤泥基脫硅脫磷劑的設(shè)計(jì)、開發(fā)。并通過鐵水脫硅脫磷高溫模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)利用赤泥基脫硅脫磷劑進(jìn)行鐵水預(yù)處理的脫硅脫磷過程進(jìn)行系統(tǒng)研究,在本實(shí)驗(yàn)條件得到如下結(jié)論:（1）隨著赤泥與CaO質(zhì)量比的增加,赤泥基脫硅脫磷劑的熔化溫度先降低后升高,當(dāng)赤泥與CaO質(zhì)量比為100:30時(shí),改質(zhì)渣的熔化溫度達(dá)到最低,為1163℃。赤泥基脫硅脫磷劑的熔化速度隨著赤泥與CaO質(zhì)量比的增加呈現(xiàn)先降低后增大的趨勢(shì),其中當(dāng)赤泥與CaO質(zhì)量比為100:30時(shí)熔化速度最快,可在31s內(nèi)熔化。（2）以赤泥基脫硅脫磷劑進(jìn)行鐵水預(yù)處理,脫硅脫磷的綜合效果良好。隨著脫硅脫磷反應(yīng)的進(jìn)行,熔渣中鐵氧化物含量減少,可能發(fā)生“回磷”現(xiàn)象。堿度過大可能導(dǎo)致脫硅脫磷動(dòng)力學(xué)條件的惡化。赤泥的改質(zhì)方案以赤泥與CaO的質(zhì)量比為100... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｐ２〇５在２ＣａＯ?Ｓｉ〇２飽和渣中的去除過程??Ｆｉｇ．?２．１?Ｄｅｐｈｏｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ｓｌａｇ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?２ＣａＯ?Ｓｉ〇２??

本實(shí)驗(yàn)所用赤泥是來自國(guó)內(nèi)某鋁廠產(chǎn)生的拜耳法赤泥，其化學(xué)成分如表３．１??所示。為了解該拜耳法赤泥中的主要物相組成，利用ｘ射線衍射譜圖（ＸＲＤ）對(duì)??赤泥進(jìn)行物相分析，如圖３．１所示，此外，還利用掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）進(jìn)行??微觀形貌觀察，如圖３．２所示。??表３．１赤泥的化學(xué)成分（質(zhì)量百分比，％）??Ｔａｂｌｅ?３．１?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｅｄ?ｍｕｄ?（ｍａｓｓ，％）??成分?ＴＦｅ?ＣａＯ?ＡｈＯｓ?Ｓｉ〇２?Ｎａ２０?ＴｉＣｈ?ＭｇＯ?Ｋ２Ｏ?Ｐ?Ｓ?ＬＯＳＳ??含量?３４．５０?０．８５?１５．００?９．６２?６．０５?４．２４?０．１９?０．０８?０．０８?０．２４?１４．３５??１４００??????４?１?Ｆｅ：〇３??１２００?－?２?Ａｌ２〇３＇３Ｈ２〇??３?ＳｉＯ，??１０００?－?１?４?ＦｅＯ（ＯＨ）??，?４?５Ｎａｇ（ＡｌＳｉ０４）６（０Ｈ）：４Ｈ；０??＝８００?－?３?Ｉ??＾?１?｜｜?５??Ｓ?６００－?，??＾?＇?５?－??－４００?－?１?＊?Ｉ?Ｉ?４??２０?４０?６０?８０??２０／?°??圖３．１拜耳法赤泥的ＸＲＤ圖譜??Ｆｉｇ．?３．１?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｂａｙｅｒ?ｒｅｄ?ｍｕｄ??從拜耳法赤泥的ＸＲＤ圖譜中可以看出，拜耳法赤泥的礦物組成主要為赤鐵??礦（Ｆｅ２〇３）、三水鋁石（Ａｌ２〇３．３Ｈ２〇）、石英（ＳｉＣｈ）、針鐵礦（ＦｅＯ（ＯＨ））、鈉長(zhǎng)??石（Ｎａ８（ＡｌＳｉ〇４）６（〇Ｈ）２．４Ｈ２〇）。根據(jù)表３．１

因此赤泥中有Ｎａ的化合物存在，為表征其存在用Ｎａ２０形式表示，含量為６．０５％，??主要賦存于鈉長(zhǎng)石中；在拜耳法生產(chǎn)工藝中不添加ＣａＯ，因此ＣａＯ含量較低為??０．８５％。赤泥的微觀形貌如圖３．２所示，最大顆粒直徑不超過５００ｎｍ，小體積提供??了較大的比表面積。??＿??Ｉ?｜?ＷＤ?＝?９．４?ｍｍ?Ｍａｇ?＝?１００．００?ＫＸ?Ｔｉｍｅ?：２１：４３：４５?ＢＭＢ??圖３．２赤泥的微觀形貌??Ｆｉｇ．?３．２?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｄ?ｍｕｄ??３．２赤泥改質(zhì)方案的設(shè)計(jì)??鐵水的脫硅和脫磷均為氧化反應(yīng)，因此脫硅劑和脫磷劑必須含有大量的氧化??齊！Ｊ。經(jīng)常使用的氧化劑有氣體和固體兩種形式，分別為氧氣和以ＦｅｔＯ為主的各種??冶金輔料。通常除氧化劑外還加入助熔劑，提高熔渣的熔化速度，降低爐渣的黏??度及熔化溫度，達(dá)到改善反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。氧化脫磷劑的組成除上述氧化劑和??助熔劑外還包含與磷的氧化物生成穩(wěn)定化合物的固定劑，常用的有ＣａＯ、Ｎａ２０、??ＢａＯ?等。??－２０－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]赤泥脫堿及功能新材料研究進(jìn)展[J]. 張以河,王新珂,呂鳳柱,周風(fēng)山,佟望舒,胡應(yīng)模,張安振,陸榮榮.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]氧化鋁赤泥堆場(chǎng)團(tuán)聚體的分形特征[J]. 朱鋒,韓福松,薛生國(guó),郭穎,李萌,廖嘉欣.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]基于CaO-SiO2-FeO-Na2O-Al2O3渣系的中高磷鐵水脫磷試驗(yàn)研究[J]. 軒心宇,施哲,漆鑫,蔡加武.  礦冶. 2015(02)
[4]赤泥物相的X射線粉末衍射Rietveld法定量分析研究[J]. 曾超,何維.  冶金分析. 2014(08)
[5]Al2O3和Na2O對(duì)高磷鐵水脫磷的影響[J]. 刁江.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]赤泥煉鋼冷卻劑生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 趙恒,侯廣堯,沈相東.  中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2011(08)
[7]拜耳法赤泥改良及種植黑麥草的研究[J]. 王國(guó)貞,朱泮民,段璐淳,張樂觀.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(31)
[8]赤泥去除工業(yè)廢水中銨態(tài)氮的研究[J]. 鄭越,劉方,吳永貴.  貴州化工. 2010(02)
[9]拜耳法赤泥選鐵工藝研究[J]. 孫永峰,董風(fēng)芝,劉炯天,王淑紅.  金屬礦山. 2009(09)
[10]我國(guó)主要赤泥種類及其對(duì)環(huán)境的影響[J]. 南相莉,張廷安,劉燕,豆志河,趙秋月,蔣孝麗.  過程工程學(xué)報(bào). 2009(S1)

博士論文
[1]混合赤泥膠結(jié)硬化機(jī)理研究及其工程應(yīng)用[D]. 馮燕博.重慶大學(xué) 2015
[2]鋁土礦尾礦制備莫來石基復(fù)相耐火材料[D]. 馬冬陽.北京科技大學(xué) 2015
[3]赤泥改性顆粒修復(fù)材料及其對(duì)鉛鋅污染土壤的原位穩(wěn)定化研究[D]. 羅惠莉.中南大學(xué) 2012
[4]基于d-e-p模型的氧化鋁生產(chǎn)過程能耗分析及節(jié)能技術(shù)研究[D]. 陳喬平.中南大學(xué) 2011
[5]拜耳法赤泥高溫相轉(zhuǎn)變規(guī)律及鐵鋁鈉回收研究[D]. 劉萬超.華中科技大學(xué) 2010
[6]氧化鋁生產(chǎn)中熟料溶出二次反應(yīng)與高濃度粗液制備技術(shù)[D]. 陳濱.中南大學(xué) 2008

碩士論文
[1]赤泥堆場(chǎng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)體系的研究[D]. 李濤.南昌大學(xué) 2013
[2]從赤泥中回收鐵和氧化鋁的研究[D]. 楊文.中南大學(xué) 2012
[3]混合半干法堆存拜耳法赤泥技術(shù)研究[D]. 賈海龍.西安建筑科技大學(xué) 2010
[4]赤泥吸附材料的制備及應(yīng)用研究[D]. 韓毅.北京化工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3308764