高堿赤泥資源化研究及其應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-02-28 22:00
本文對赤泥的利用劃分為三個方面:一是不脫堿赤泥的直接利用;二是高堿赤泥中堿的無害化處理再利用;三是鈉離子的脫除后對赤泥進(jìn)行利用。并針對以上三個方面的劃分進(jìn)行了實(shí)驗研究。本文利用多學(xué)科交叉處理赤泥的優(yōu)勢,研究利用拜爾法高鐵赤泥磁選后含有的Fe2O3,通過摻雜燒結(jié)工藝制備出具有紅外發(fā)射率在0.9以上的粉體物料。并得出了通過聯(lián)合磁選工藝:弱磁后的赤泥再進(jìn)入強(qiáng)磁選,在不磨礦的情況下可得到品位為47.29%、回收率為20.09%的鐵精粉;若磨礦后可得到品位為51.32%、回收率為22.56%的鐵精粉。本文制備了赤泥橡膠復(fù)合材料,并研究了材料的有關(guān)性能,發(fā)現(xiàn),1)高堿赤泥能加快硫化、縮短硫化時間,具有顯著的早強(qiáng)性能;2)在腐蝕性實(shí)驗中,赤泥橡膠復(fù)合材料的重量變化率為-0.4%,遠(yuǎn)低于國家規(guī)定-2%的耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn);3)在橡膠充填中,赤泥的摻加量在30份(橡膠標(biāo)準(zhǔn))是比較合適的。赤泥作為填料的劣勢為,1)赤泥比重比較大,作為填料的無機(jī)礦物以體積充填率為準(zhǔn),固赤泥作為充填料在比重方面的劣勢比較明顯;2)赤泥顏色的問題比較突出,影響赤泥橡膠復(fù)合材料的美觀度。本文制備了赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料,并研究了赤泥硅酸...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 赤泥利用概述
1.1 氧化鋁行業(yè)概況
1.2 氧化鋁生產(chǎn)工藝介紹
1.3 赤泥利用的三個方面
1.3.1 不脫堿赤泥的應(yīng)用
1.3.2 高堿赤泥的無害化應(yīng)用
1.3.3 赤泥的脫堿脫鈉工藝
1.4 活化對赤泥物相的影響
1.5 偏高領(lǐng)土固化赤泥高堿-硅酸鹽摻合料
1.5.1 偏高嶺土的固鈉機(jī)理
1.5.2 偏高嶺土高堿水泥
1.5.3 赤泥激發(fā)礦渣水泥
1.6 赤泥堆存狀態(tài)
1.7 課題的研究內(nèi)容和意義
1.7.1 課題的背景
1.7.2 課題的研究內(nèi)容和意義
1.7.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 赤泥中堿問題的分析及試驗設(shè)計
2.1 赤泥分析
2.1.1 赤泥礦源分析
2.1.2 赤泥堿的影響
2.2 試驗赤泥
2.2.1 試驗赤泥來源
2.2.2 試驗赤泥的物理特性
2.2.3 試驗赤泥的化學(xué)特性
2.2.4 試驗赤泥分析
2.2.5 試驗赤泥的粒度分析及鐵元素分布的分析
2.3 試驗方法
2.4 試驗測試方法及儀器
2.4.1 含水率測試
2.4.2 赤泥返堿測試
2.4.3 體積密度測試
2.4.4 放射性物質(zhì)檢測
2.4.5 力學(xué)性能測試
2.4.6 形貌分析
2.4.7 拉伸性能測試
2.4.8 橡膠磨耗試驗
2.4.9 物相分析
2.4.10 元素分析
2.4.11 其他分析
第三章 高堿赤泥制備高紅外發(fā)射率粉體的研究
3.1 研究背景
3.2 高堿赤泥粉體的高發(fā)射率
3.2.1 高發(fā)射率簡述
3.2.2 赤泥制備高發(fā)射率粉體的優(yōu)勢
3.3 赤泥中鐵元素的富集
3.3.1 試驗方案
3.3.2 赤泥中水解鐵富集試驗
3.3.3 赤泥中水解鐵的可選性試驗
3.3.4 全粒徑赤泥磁選試驗
3.3.5 粗粒級赤泥磨礦磁選試驗
3.3.6 弱磁強(qiáng)磁聯(lián)選試驗
3.4 高發(fā)射率赤泥粉體的制備
3.4.1 試驗設(shè)計
3.4.2 檢測分析
3.4.3 富集赤泥分析
3.4.4 試樣的紅外發(fā)射率
3.4.5 高堿赤泥高紅外發(fā)射率粉體的機(jī)理討論
3.5 小結(jié)
第四章 高堿赤泥橡膠充填料的研究
4.1 研究背景
4.2 檢測儀器
4.3 試驗設(shè)備
4.3.1 開煉機(jī)
4.3.2 平板硫化機(jī)
4.4 試驗結(jié)果與討論
4.4.1 赤泥添加量對橡膠力學(xué)性能的影響
4.4.2 試驗分析
4.5 赤泥增強(qiáng)橡膠的對比試驗
4.5.1 赤泥與陶土的對比試驗
4.5.2 赤泥與輕質(zhì)碳酸鈣的對比試驗
4.5.3 赤泥復(fù)合材料的耐腐蝕試驗
4.5.4 SEM分析及討論
4.6 小結(jié)
第五章 高堿赤泥水泥無機(jī)材料的研究
5.1 研究背景
5.2 赤泥—硅酸鹽水泥無機(jī)材料的制備
5.2.1 赤泥—硅酸鹽水泥免燒磚
5.2.2 試驗流程
5.2.3 試驗結(jié)果與分析
5.3 赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料返堿、泛霜分析
5.3.1 返堿、泛霜現(xiàn)象分析
5.3.2 返堿、泛霜的動力學(xué)分析
5.3.3 赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料的SEM分析
5.3.4 返堿、泛霜的機(jī)理分析
5.4 赤泥-早強(qiáng)水泥無機(jī)材料
5.4.1 早強(qiáng)水泥介紹
5.4.2 氯氧鎂水泥的影響因素分析
5.4.3 氯氧鎂水泥配比對赤泥早強(qiáng)水泥無機(jī)材料的影響
5.4.4 早強(qiáng)水泥摻加量試驗
5.4.5 改性劑對赤泥早強(qiáng)水泥無機(jī)材料的影響
5.4.6 赤泥氯氧鎂水泥無機(jī)材料的SEM分析
5.4.7 無機(jī)材料的返堿、泛霜現(xiàn)象分析
5.4.8 無機(jī)材料返堿、泛霜機(jī)理分析
5.5 無機(jī)材料EDS分析及討論
5.5.1 赤泥—硅酸鹽水泥無機(jī)材料EDS分析
5.5.2 赤泥—早強(qiáng)水泥EDS分析
5.5.3 討論
5.6 赤泥早強(qiáng)氯氧鎂水泥板材力學(xué)性能對比分析
5.7 赤泥氯氧鎂水泥板材中試線情況
5.7.1 中試線概況
5.7.2 赤泥氯氧鎂水泥板材中試線樣品
5.7.3 應(yīng)用分析
5.8 小結(jié)
第六章 赤泥脫堿及其無機(jī)材料的研究
6.1 赤泥返堿
6.2 赤泥原料
6.3 試驗設(shè)計思路
6.4 試驗檢測儀器
6.5 試驗結(jié)果檢測依據(jù)
6.6 赤泥中鈉的情況分析
6.6.1 原赤泥中的鈉離子的含量
6.6.2 不同濃度赤泥漿鈉游離試驗
6.7 脫堿劑配比設(shè)計
6.7.1 脫堿劑種類設(shè)計
6.7.2 赤泥脫堿的影響參數(shù)
6.7.3 游離堿與化合堿
6.8 試驗結(jié)果分析及討論
6.8.1 不同脫鈉劑對赤泥脫鈉效率的影響
6.8.2 XRD分析
6.9 脫堿赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料
6.9.1 原料
6.9.2 脫堿赤泥水泥無機(jī)材料
6.9.3 赤泥無機(jī)材料的泛霜現(xiàn)象
6.9.4 赤泥無機(jī)材料的返堿試驗
6.9.5 赤泥無機(jī)材料的SEM分析
6.9.6 脫堿赤泥水泥無機(jī)材料表面返堿、泛霜機(jī)理探討
6.10 小結(jié)
第七章 全文總結(jié)及展望
7.1 本文在赤泥整體資源化方面的創(chuàng)新點(diǎn)與意義
7.2 未解決但是具有很高價值的研究方向
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在讀期間發(fā)表相關(guān)論文
專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]赤泥酸浸回收鈦的實(shí)驗研究[J]. 李軼轁,李軍旗,肖偉,段麗,張國才,龍瓊. 云南化工. 2009(06)
[2]聚合氯化鋁鐵成分分析[J]. 魯桂林,劉洋. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[3]利用赤泥制備CBC復(fù)合材料的研究[J]. 陶敏龍,張召述,卓瑞鋒. 有色金屬(冶煉部分). 2009(04)
[4]偏高嶺土、礦渣和赤泥對高性能混合水泥性能影響的研究[J]. 汪智勇,葉家元. 水泥. 2009(07)
[5]拜耳赤泥高溫焙燒后磁選提取鐵精粉工藝探索[J]. 周軍,梁杰. 畢節(jié)學(xué)院學(xué)報. 2009(04)
[6]利用赤泥制備膠凝材料在混凝土中的應(yīng)用[J]. 夏云倩,董山. 遼寧經(jīng)濟(jì). 2009(04)
[7]熔融法制備赤泥質(zhì)微晶玻璃的研究[J]. 吳建鋒,冷光輝,滕方雄,徐曉虹,張亞濤. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[8]鈉鈣粉作為添加劑制備赤泥激發(fā)偏高嶺土膠凝材料[J]. 馮瓊,云斯寧,惠攀,李永鵬,王曉龍,徐德龍. 非金屬礦. 2009(02)
[9]強(qiáng)磁選礦技術(shù)在赤泥提鐵工藝中的研究與應(yīng)用[J]. 江英海,陳慶海. 現(xiàn)代礦業(yè). 2009(01)
[10]水泥赤泥穩(wěn)定級配碎石基層的性能研究[J]. 梁旭,梁乃興,曾建民,梅迎軍,于偉. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(06)
博士論文
[1]粉煤灰用做鐵路填料的試驗研究[D]. 尹亞雄.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]以膨潤土和赤泥為原料制備復(fù)合絮凝劑及其應(yīng)用研究[D]. 吳杰.河南大學(xué) 2009
[2]赤泥道路材料的試驗研究[D]. 齊建召.華中科技大學(xué) 2005
[3]赤泥用作高性能水泥性能調(diào)節(jié)組分的研究[D]. 張彥娜.南京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3645654
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 赤泥利用概述
1.1 氧化鋁行業(yè)概況
1.2 氧化鋁生產(chǎn)工藝介紹
1.3 赤泥利用的三個方面
1.3.1 不脫堿赤泥的應(yīng)用
1.3.2 高堿赤泥的無害化應(yīng)用
1.3.3 赤泥的脫堿脫鈉工藝
1.4 活化對赤泥物相的影響
1.5 偏高領(lǐng)土固化赤泥高堿-硅酸鹽摻合料
1.5.1 偏高嶺土的固鈉機(jī)理
1.5.2 偏高嶺土高堿水泥
1.5.3 赤泥激發(fā)礦渣水泥
1.6 赤泥堆存狀態(tài)
1.7 課題的研究內(nèi)容和意義
1.7.1 課題的背景
1.7.2 課題的研究內(nèi)容和意義
1.7.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 赤泥中堿問題的分析及試驗設(shè)計
2.1 赤泥分析
2.1.1 赤泥礦源分析
2.1.2 赤泥堿的影響
2.2 試驗赤泥
2.2.1 試驗赤泥來源
2.2.2 試驗赤泥的物理特性
2.2.3 試驗赤泥的化學(xué)特性
2.2.4 試驗赤泥分析
2.2.5 試驗赤泥的粒度分析及鐵元素分布的分析
2.3 試驗方法
2.4 試驗測試方法及儀器
2.4.1 含水率測試
2.4.2 赤泥返堿測試
2.4.3 體積密度測試
2.4.4 放射性物質(zhì)檢測
2.4.5 力學(xué)性能測試
2.4.6 形貌分析
2.4.7 拉伸性能測試
2.4.8 橡膠磨耗試驗
2.4.9 物相分析
2.4.10 元素分析
2.4.11 其他分析
第三章 高堿赤泥制備高紅外發(fā)射率粉體的研究
3.1 研究背景
3.2 高堿赤泥粉體的高發(fā)射率
3.2.1 高發(fā)射率簡述
3.2.2 赤泥制備高發(fā)射率粉體的優(yōu)勢
3.3 赤泥中鐵元素的富集
3.3.1 試驗方案
3.3.2 赤泥中水解鐵富集試驗
3.3.3 赤泥中水解鐵的可選性試驗
3.3.4 全粒徑赤泥磁選試驗
3.3.5 粗粒級赤泥磨礦磁選試驗
3.3.6 弱磁強(qiáng)磁聯(lián)選試驗
3.4 高發(fā)射率赤泥粉體的制備
3.4.1 試驗設(shè)計
3.4.2 檢測分析
3.4.3 富集赤泥分析
3.4.4 試樣的紅外發(fā)射率
3.4.5 高堿赤泥高紅外發(fā)射率粉體的機(jī)理討論
3.5 小結(jié)
第四章 高堿赤泥橡膠充填料的研究
4.1 研究背景
4.2 檢測儀器
4.3 試驗設(shè)備
4.3.1 開煉機(jī)
4.3.2 平板硫化機(jī)
4.4 試驗結(jié)果與討論
4.4.1 赤泥添加量對橡膠力學(xué)性能的影響
4.4.2 試驗分析
4.5 赤泥增強(qiáng)橡膠的對比試驗
4.5.1 赤泥與陶土的對比試驗
4.5.2 赤泥與輕質(zhì)碳酸鈣的對比試驗
4.5.3 赤泥復(fù)合材料的耐腐蝕試驗
4.5.4 SEM分析及討論
4.6 小結(jié)
第五章 高堿赤泥水泥無機(jī)材料的研究
5.1 研究背景
5.2 赤泥—硅酸鹽水泥無機(jī)材料的制備
5.2.1 赤泥—硅酸鹽水泥免燒磚
5.2.2 試驗流程
5.2.3 試驗結(jié)果與分析
5.3 赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料返堿、泛霜分析
5.3.1 返堿、泛霜現(xiàn)象分析
5.3.2 返堿、泛霜的動力學(xué)分析
5.3.3 赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料的SEM分析
5.3.4 返堿、泛霜的機(jī)理分析
5.4 赤泥-早強(qiáng)水泥無機(jī)材料
5.4.1 早強(qiáng)水泥介紹
5.4.2 氯氧鎂水泥的影響因素分析
5.4.3 氯氧鎂水泥配比對赤泥早強(qiáng)水泥無機(jī)材料的影響
5.4.4 早強(qiáng)水泥摻加量試驗
5.4.5 改性劑對赤泥早強(qiáng)水泥無機(jī)材料的影響
5.4.6 赤泥氯氧鎂水泥無機(jī)材料的SEM分析
5.4.7 無機(jī)材料的返堿、泛霜現(xiàn)象分析
5.4.8 無機(jī)材料返堿、泛霜機(jī)理分析
5.5 無機(jī)材料EDS分析及討論
5.5.1 赤泥—硅酸鹽水泥無機(jī)材料EDS分析
5.5.2 赤泥—早強(qiáng)水泥EDS分析
5.5.3 討論
5.6 赤泥早強(qiáng)氯氧鎂水泥板材力學(xué)性能對比分析
5.7 赤泥氯氧鎂水泥板材中試線情況
5.7.1 中試線概況
5.7.2 赤泥氯氧鎂水泥板材中試線樣品
5.7.3 應(yīng)用分析
5.8 小結(jié)
第六章 赤泥脫堿及其無機(jī)材料的研究
6.1 赤泥返堿
6.2 赤泥原料
6.3 試驗設(shè)計思路
6.4 試驗檢測儀器
6.5 試驗結(jié)果檢測依據(jù)
6.6 赤泥中鈉的情況分析
6.6.1 原赤泥中的鈉離子的含量
6.6.2 不同濃度赤泥漿鈉游離試驗
6.7 脫堿劑配比設(shè)計
6.7.1 脫堿劑種類設(shè)計
6.7.2 赤泥脫堿的影響參數(shù)
6.7.3 游離堿與化合堿
6.8 試驗結(jié)果分析及討論
6.8.1 不同脫鈉劑對赤泥脫鈉效率的影響
6.8.2 XRD分析
6.9 脫堿赤泥硅酸鹽水泥無機(jī)材料
6.9.1 原料
6.9.2 脫堿赤泥水泥無機(jī)材料
6.9.3 赤泥無機(jī)材料的泛霜現(xiàn)象
6.9.4 赤泥無機(jī)材料的返堿試驗
6.9.5 赤泥無機(jī)材料的SEM分析
6.9.6 脫堿赤泥水泥無機(jī)材料表面返堿、泛霜機(jī)理探討
6.10 小結(jié)
第七章 全文總結(jié)及展望
7.1 本文在赤泥整體資源化方面的創(chuàng)新點(diǎn)與意義
7.2 未解決但是具有很高價值的研究方向
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在讀期間發(fā)表相關(guān)論文
專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]赤泥酸浸回收鈦的實(shí)驗研究[J]. 李軼轁,李軍旗,肖偉,段麗,張國才,龍瓊. 云南化工. 2009(06)
[2]聚合氯化鋁鐵成分分析[J]. 魯桂林,劉洋. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[3]利用赤泥制備CBC復(fù)合材料的研究[J]. 陶敏龍,張召述,卓瑞鋒. 有色金屬(冶煉部分). 2009(04)
[4]偏高嶺土、礦渣和赤泥對高性能混合水泥性能影響的研究[J]. 汪智勇,葉家元. 水泥. 2009(07)
[5]拜耳赤泥高溫焙燒后磁選提取鐵精粉工藝探索[J]. 周軍,梁杰. 畢節(jié)學(xué)院學(xué)報. 2009(04)
[6]利用赤泥制備膠凝材料在混凝土中的應(yīng)用[J]. 夏云倩,董山. 遼寧經(jīng)濟(jì). 2009(04)
[7]熔融法制備赤泥質(zhì)微晶玻璃的研究[J]. 吳建鋒,冷光輝,滕方雄,徐曉虹,張亞濤. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[8]鈉鈣粉作為添加劑制備赤泥激發(fā)偏高嶺土膠凝材料[J]. 馮瓊,云斯寧,惠攀,李永鵬,王曉龍,徐德龍. 非金屬礦. 2009(02)
[9]強(qiáng)磁選礦技術(shù)在赤泥提鐵工藝中的研究與應(yīng)用[J]. 江英海,陳慶海. 現(xiàn)代礦業(yè). 2009(01)
[10]水泥赤泥穩(wěn)定級配碎石基層的性能研究[J]. 梁旭,梁乃興,曾建民,梅迎軍,于偉. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(06)
博士論文
[1]粉煤灰用做鐵路填料的試驗研究[D]. 尹亞雄.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]以膨潤土和赤泥為原料制備復(fù)合絮凝劑及其應(yīng)用研究[D]. 吳杰.河南大學(xué) 2009
[2]赤泥道路材料的試驗研究[D]. 齊建召.華中科技大學(xué) 2005
[3]赤泥用作高性能水泥性能調(diào)節(jié)組分的研究[D]. 張彥娜.南京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3645654
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