赤泥的試驗(yàn)工藝

試驗(yàn)中使用了簡單化學(xué)方法，酸堿反應(yīng)，利用一些常見的化學(xué)沉淀物質(zhì)的酸堿性質(zhì)，對反應(yīng)產(chǎn)物所含元素進(jìn)行初步鑒定，為下面要進(jìn)行的 XRD 分析縮小檢索范圍，減少工作量，同時也節(jié)約了分析成本。

赤泥研究：氫氧化鋁的性質(zhì)與應(yīng)用

氫氧化鋁受熱分解成 Al2O3 和水，反應(yīng)如下：α-Al2O3?3H2O=Al2O3γ+H2O。在235～500℃范圍內(nèi)測得的數(shù)據(jù)表明，本反應(yīng)的吸熱量為 1967.2 kJ/kg，吸收這樣大的熱量是使其具有阻燃作用的較主要原因。

赤泥研究之使用氫氧化鋁作為阻燃劑

使用氫氧化鋁作為阻燃劑的熱塑性材料中較常見的是聚氯乙烯。氫氧化鋁可以取代碳酸鈣非常容易的摻和到增速的聚氯乙烯中。

赤泥研究方法與試驗(yàn)手段

采用試驗(yàn)與理論研究相結(jié)合的研究方法進(jìn)行研究。首先確定可行的試驗(yàn)方案，明確各試驗(yàn)條件的具體范圍，選擇合理的試驗(yàn)方法與技術(shù)路線，按照可行的工藝路線進(jìn)行條件試驗(yàn);

赤泥研究氫氧化鋁的阻燃機(jī)理

氫氧化鋁阻燃劑，具有無毒、穩(wěn)定性好，高溫下不產(chǎn)生有毒氣體，還能減少塑料燃燒時的發(fā)煙量等優(yōu)點(diǎn)，且脫水吸熱溫度較低，約為 235～350℃因此在塑料剛開始燃燒時的阻燃效果顯著，同時產(chǎn)品價格低廉，來源廣泛

赤泥研究的試驗(yàn)方法步驟

通過添加不同的改良劑后，利用采用柱式交換法浸出方式。交換柱為圓形的玻璃柱，控制流速，調(diào)整浸漬時間。

赤泥研究試驗(yàn)結(jié)果分析

經(jīng)過國土資源部東北礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，采用德國生產(chǎn)的 D8X-射線衍射儀在 2θ=5～60°范圍內(nèi)掃描測定，確定晶體的晶型。

赤泥研究試驗(yàn)過程

反應(yīng)時間需要 90 min，反應(yīng)完全，停止攪拌。取出三口燒瓶冷卻到室溫后開始抽濾。

赤泥綜合分析與補(bǔ)充試驗(yàn)

根據(jù)赤泥的礦物組成和化學(xué)組成分析，參加反應(yīng)的主要物質(zhì)有 Fe2O3、Al2O3、SiO2、Na2O 和 CaO，依據(jù)試驗(yàn)的工藝流程圖，對反應(yīng)出來的產(chǎn)物利用較簡單的化學(xué)方法分別進(jìn)行初步鑒定。

赤泥試驗(yàn)工藝流程圖

根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)和探索性試驗(yàn)，在赤泥中有用元素提取過程中，主要有反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物固液質(zhì)量比等幾個因素會對物質(zhì)的形成過程、反應(yīng)程度、有用元素提取率有較大的影響。

為什么要研究赤泥

降低能耗、減少排放的一條有效途徑，就是從源頭上減少資源消耗和廢棄物的產(chǎn)生，并對廢棄物進(jìn)行循環(huán)綜合利用，以實(shí)現(xiàn)資源效率非常大化、廢棄物排放和環(huán)境污染較小化。

國內(nèi)對赤泥綜合利用研究動態(tài)

利用赤泥生產(chǎn)硅肥，其工藝是先將赤泥脫水再經(jīng) 120～300℃烘干活化，并進(jìn)行粉磨至粒徑 90～150μm，制得硅鈣農(nóng)用肥料。

國外對赤泥綜合利用研究動態(tài)

澳大利亞儲有豐富的優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源，目前的氧化鋁產(chǎn)量位居世界前列，占世界總產(chǎn)量的 25%，所有的氧化鋁廠均采用拜耳法生產(chǎn)，產(chǎn)生的赤泥具有很高的堿性。

氧化鋁赤泥的綜合回收利用

對赤泥的某種用途有無開發(fā)價值，很大程度上取決于其產(chǎn)品附加值的高低，現(xiàn)有的產(chǎn)品多為低檔產(chǎn)品，與被替代的同類產(chǎn)品相比沒有價格上的優(yōu)勢，難以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

研究赤泥的好處

隨著鋁工業(yè)的發(fā)展和鋁土礦石品位的降低，赤泥排放量將越來越大，需要對赤泥進(jìn)行處理加以利用，才能變廢為寶減少污染。

赤泥中堿含量的測定

選用不同的氯化鎂溶液(1.48%～8.40%)，考察水浴溫度、加熱時間、浸泡時間、洗滌次數(shù)等因素對氯化鎂離子交換脫鈉的影響。

赤泥含量增加對實(shí)驗(yàn)會有什么影響

通過試驗(yàn)，建議赤泥的加人量為47.5%，粉煤灰的加入量為47.5%，石膏的加入量為5%，制得的膠凝材料28 d的抗折強(qiáng)度可以達(dá)到6.8 MPa，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到45.2 MPa。

赤泥固硫?qū)嶒?yàn)

于30毫升坩堝內(nèi)稱取粒度小于0.2毫米的空氣干燥煤樣2克(稱準(zhǔn)至O.0002克)和艾氏劑4克(稱準(zhǔn)至o.1克)，仔細(xì)混合均勻，再用1克(稱準(zhǔn)至O.1克)艾氏劑覆蓋。

赤泥固硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果和討論

將粒徑小于200目的煤樣，稱量后裝入瓷舟中，然后緩緩?fù)迫氲街付ㄈ紵郎囟人詿郎囟确謩e為850、900、950和1000U)的高溫爐中，恒溫半個小時。然后將樣品取出放入干燥器中冷卻，獲得煤渣。

赤泥對煤炭燃燒的固硫作用研究

在燃煤過程中，Ca/S比反映了固硫劑用量的大校固硫劑用量大小，對固硫效果有著決定性的影響。固硫劑用量不足，就不能有效控制氣體硫化物的排放

赤泥對煤炭燃燒的固硫作用研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

僅僅從固硫的角度分析，一般鈣硫比值越大固硫反應(yīng)越完全。因?yàn)樾兔旱拟}硫比值增加時，單位體積的型煤中鈣離子數(shù)增加，鈣所具有的相對面積增多

赤泥應(yīng)用：人工海水脫鈉試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室中，我們依照人工海水的配置標(biāo)準(zhǔn)，配制一定量的人工海水，然后稱取50克赤泥，每次用200毫升人工海水浸泡5小時，重復(fù)三次。

赤泥是鋁土礦提煉氧化鋁過程中產(chǎn)生的廢棄物

將粉煤灰、脫硫石膏和烘干的赤泥混合并加入70%的自來水，用QM-4H小型球磨機(jī)以200$r/min的轉(zhuǎn)國家科技支撐計(jì)劃課題“尾礦凝石技術(shù)研究”。

赤泥煤渣的掃描電鏡分析

在相同條件下，一般燒結(jié)法赤泥的固硫效率值要比拜耳法赤泥的固硫效率高，主要是由于燒結(jié)法赤泥中CaO含量比拜耳法赤泥多，而CaO是型煤中主要的固硫物質(zhì)。

赤泥燃燒溫度對固硫效率的影響

兩種赤泥固硫劑的固硫效率均隨溫度的上升而提高，當(dāng)溫度超過某一值后，固硫效率隨溫度升高而降低，即每種物質(zhì)都存在一理想固硫溫度范圍。