拜耳法赤泥排放量大、粒度小、堿性強(qiáng),其綜合利用是世界性的難題。采用一水硬鋁石鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁時排放的拜耳法赤泥具有含鐵量低、SiO2、Al2O3較多等特點,簡稱低鐵拜耳法赤泥,可作為制備地聚物的潛在原料。然而,赤泥中Si、Al溶出率低,Si/Al比低,不利于地聚物結(jié)構(gòu)的形成。本文探討了通過活化預(yù)處理提高赤泥Si、Al溶出率,從而激發(fā)赤泥形成地聚物的潛在活性；優(yōu)化了赤泥制備地聚物的方法；深入研究了地聚物強(qiáng)度形成機(jī)理；同時對赤泥地聚物固化垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置進(jìn)行了探討。主要研究內(nèi)容如下。1、拜耳法赤泥活化預(yù)處理技術(shù)研究通過煅燒活化和熱-堿活化兩種預(yù)處理手段提高赤泥中SiO2和Al2O3的溶出能力,對比分析了預(yù)處理前后赤泥物相與化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化,并通過堿浸出實驗對活化效果進(jìn)行了評價。赤泥中原有礦物煅燒后相繼分解,直接煅燒活化時生成霞石、鋁硅酸鈉、鈣黃長石和無定形相,熱-堿活化時生成a-硅酸二鈣和過堿式鋁硅酸鈉。直接煅燒活化最佳溫度為800℃,Si、Al堿浸出率分別達(dá)到36.6%、38.9%。熱-堿最佳溫度為800℃、堿摻量為10～15 wt%,Si、Al堿浸出率分別達(dá)到38%、60%左右。2、... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：207 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－５不同巧錯比地聚物產(chǎn)物結(jié)構(gòu)橫型ｆｗｉ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ?ｐｒｏｄｕｃｔ?ｗｈｈ?Ｓｉ／Ａｌ?ｒａｔｉｏ?ｏｆ?１，?２，?３【化可??

顆粒間隙為３?￣?１０?ｎｍ，在地聚物完全反應(yīng)區(qū)域存在納米空隙的海綿狀微觀結(jié)??Ｉ?構(gòu)（如圖１－６所示）。經(jīng)過ＳＥＭ／ＥＤＳ分析表明，該區(qū)域的化學(xué)組成是Ｓｉ／Ａｌ比為２的??聚娃鉛氧體。將地聚物經(jīng)４?ｈ從室溫加熱到１０００?°Ｃ，納米結(jié)構(gòu)仍然穩(wěn)定。Ｓｉｎｄｈｕｎａｔａ??等人對粉煤灰地聚物基質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果與Ｋｅｉｖｅｎ等人的報道一致，證實??了這一發(fā)現(xiàn)。這些納米顆�；蛘叻稚⒌牧Ｗ硬粩喾e累最終形成地聚物基質(zhì)，地聚物納??米顆粒的萬溫穩(wěn)定性充分說明地聚物中存在大分子ｆｗｉ。??Ｉ??圖１－６地聚物納米顆�；蛨DｔｉＭｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｎａｎｏｓｉｚｅｄ?ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｉｃ?ｍｉｃｅｌｌｅｓ【＂６１??１＊３．３地巧巧Ｉ中的巧金巧??在ＯＰＣ中，堿金屬因為容易引發(fā)有害的堿－骨料反應(yīng)而受到嚴(yán)格限制。大量研究??發(fā)現(xiàn)，堿激發(fā)鉛酸鹽膠凝材料不會發(fā)生城－骨料反應(yīng)ＩＷ１。地聚物反應(yīng)的產(chǎn)物是無??定形的類沸石物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與沸石結(jié)構(gòu)具有相似之處ｔｗｉ。珪氧四面體與鉛氧四面體??單體之間縮聚后，通過巧原子相連，形成Ｈ維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。珪巧四面體可Ｗ直接相連，??而鉛氧四面體本身不能相連

此外還有一定的Ｆｅ，Ｍｇ、Ｋ、Ｎａ等金屬元素，此外，由于垃圾焚燒過程中焚燒溫度??不夠髙，停留時間較短，造成部分有機(jī)物未燃燒完全，并因此進(jìn)入飛灰中，使得飛灰??燒失量較大。其ＸＲＤ圖譜如圖２－４所示，礦物組成主要有方解石（ＣａＣ〇３）、石英（Ｓｉ〇２）、??巖鹽（ＮａＣｌ）、鐘鹽（ＫＣ１）、和絡(luò)鹽（ＫＣｎＳ＊）。??表２－３長山口垃圾焚燒飛灰元素姐成??Ｔａｂｌｅ?２－３?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＳＷＩ?ＦＡ??Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?（ｗｔ％）?ＳｉＯ：?ＡＩ２Ｏ３?ＣａＯ?Ｆｃ２〇３?Ｋ２Ｏ?ＮａａＯ?Ｃｆ２〇３?ＣｕＯ?ＺｎＯ?ＰｂＯ?Ｃｌ?ＳＯ３?Ｐ２Ｏ５?ＬＯＩ??ＭＳＷＩ?ＦＡ?２０．４８?１０．１６?２７．４４?４．２５?２．１７?３．１５?０．０３７?０．１０?０．５１?０．０６１?５．７７?４．４５?３．８８?１２．９１??２０００－｜?１??Ｐ－ｐｏｔａｓｓｉｕｍ?ｃｈｒｏｍｉｕｍ?ｓｕｌｆｉｄｅ?（ＫＣＴｊＳ＾??？?Ｋ－ｓｙｌｖｉｎｅ?（ＫＣＩ）??Ｑ?Ｑ－ｑｕａｒｔｚ?（ＳｉＯｐ??１６００?＿?Ｌ－ｃａｌｃｉｔｅ?（ＣａＣＯ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]利用拜耳法赤泥制備免燒路面磚及其性能研究[J]. 彭建軍,劉恒波,高遇事,萬軍,張乃從,顧漢念,賈韶輝.  新型建筑材料. 2011(04)

博士論文
[1]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

碩士論文
[1]拜耳法赤泥干混砌筑砂漿的配制及性能研究[D]. 李利.重慶大學(xué) 2011
[2]拜耳法赤泥堿石灰燒結(jié)法回收鐵鋁工藝的研究[D]. 江文琛.華中科技大學(xué) 2009
[3]拜耳法赤泥中鐵的提取及殘渣制備建材實驗研究[D]. 劉萬超.華中科技大學(xué) 2007
[4]拜耳法赤泥活化制備堿激發(fā)膠凝材料的研究[D]. 付凌雁.昆明理工大學(xué) 2007



本文編號：3251848