激发剂对赤泥-黄金尾矿-碱矿渣体系性能的影响

为提高危险固体废弃物的综合利用水平,依据赤泥、黄金尾矿及矿渣三种固体废弃物的特性,研究NaOH、KOH和Na₂SiO₃三种激发剂对赤泥-黄金尾矿碱矿渣体系性能的影响。并在此基础上通过XRD、FT-IR、TGA/DSC和SEM等表征手段明晰其微观反应机理。结果表明,当Na₂SiO₃为激发剂时,复合胶凝材料体系的激发效果最好,标养3天的胶砂抗折强度和抗压强度分别达到5.5和23.5 MPa;标养28天的胶砂试件抗折强度和抗压强度分别为8.8和43.21 MPa,可达到P·I42.5水泥强度指标。通过微观分析得知,试件的主要强度来源物质为钙矾石和水化硅铝酸钙凝胶,力学性能高的材料其微观结构更为密实,碱激发水化产物数量更多。     

凝灰岩石粉制备胶凝材料及激发剂模数对抗压强度的影响

为促进凝灰岩固体废弃物的有效利用,提出一种凝灰岩石粉胶凝材料的制备方法,并通过抗压强度测试、pH值测定、扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射分析和傅里叶变换红外光谱等表征,探讨了激发剂模数(n(SiO₂)/n(Na₂O))对抗压强度的影响规律及相关机理.结果表明,激发剂模数为0.042～0.055时,试样的28 d最大抗压强度达到71.33 MPa.随着激发剂模数的降低,颗粒表面的溶解程度提高;生成的硅铝酸盐增加,使抗压强度提高,但当模数低于最优值后,孔隙直径增大,石粉颗粒表面的黏结面积减小,造成强度降低.当激发剂模数为0.080～0.150和0.034～0.055时,抗压强度发展分别主要在3～7 d之间和7～14 d之间,与试样浸出液的pH值变化有较好的对应关系.因为碱激发反应过程大量消耗OH-,强度上升;而过高的OH-浓度可能使产物重新解聚,以及片层颗粒间一端静电斥力的增大使颗粒趋向点-面接触,引起强度的下降.     

石灰激发下赤泥的硅酸盐胶凝性

碱石灰烧结法氧化铝生产工艺排出的工业废弃物-赤泥，由于本身含有大量的硅酸盐矿物及其水化产物，在碱的激发下表现出了较好的硅酸盐胶凝牲。按照普通硅酸盐水泥物理性能检验的标准试验方法，测试了不同赤泥石灰配比下赤泥的胶凝牲，以期对赤泥的规模化利用提供借鉴。     

碱激发黄金尾矿制备胶凝材料的试验研究

基于黄金尾矿资源化利用这一目标,开展了以碱熔后的黄金尾矿和高炉矿渣为原材料制备胶凝材料的试验研究。研究了高炉矿渣掺量对所制备胶凝材料凝固时间、抗压强度、物相组成及水化产物的影响。结果表明：添加高炉矿渣可以显著缩短材料的凝固时间,增加其抗压强度,并且添加30%高炉矿渣时效果最优,28 d抗压强度可达到14.05 MPa。掺入高炉矿渣后,碱激发胶凝材料的水化产物以水化硅酸钙(CSH)和水化硅铝酸钠(NASH)为主。     

激发剂对SCM-Ⅰ型炉渣基胶凝材料强度特性的影响

以炉渣基复合胶凝材料为主要原料, 研究不同激发剂对SCM-Ⅰ型胶凝材料的激发效果并通过XRD与SEM分析, 从微观结构与水化产物的角度探讨不同激发剂对SCM-Ⅰ型胶凝材料强度的影响.结果表明:碱激发剂中氢氧化钠与氢氧化钙均具有一定的激发效果,添加氢氧化钙比未添加激发剂的28 d抗压强度提高了34.77 %,而硅酸钠对强度的提高起到了抑制作用,在其掺量为0.75 %时,抗压强度下降了45.15 %,添加0.50 %硫酸钠的28 d抗压强度提高7.90 %,激发效果并不明显.氯盐激发剂中,添加1.00 %的氯化钙与氯化钠,分别比未添加激发剂的28 d抗压强度提高了68.08 %与5.62 %.添加氯化钙后促水化反应的进一步进行,并生成大量的钙矾石;添加硅酸钠后抑制了C-S-H凝胶的生成,降低了胶凝材料的强度.      

拜耳法赤泥脱碱研究现状及进展

赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性固体残渣,其环境污染大,安全隐患高,综合利用难,严重制约了氧化铝行业的可持续发展。赤泥作为水泥等生产原料是实现大规模综合利用的可行途径之一,但碱含量超标使得水泥制品出现开裂、鼓包和泛霜等现象,目前只能少量掺合使用,亟待系统开展赤泥脱碱研究。本文基于氧化铝生产工艺流程分析了拜耳法赤泥中各碱性物质的形成过程,综述了赤泥脱碱的方法与技术、热力学原理和动力学机理,分析了当前赤泥脱碱存在的问题,并展望了未来脱碱技术的发展方向,可为氧化铝行业赤泥脱碱和综合利用提供科学参考。     

氧化钙水化法脱碱对烧结法赤泥排硫影响的研究

本文根据试验研究结果，详细地论述了氧化钙水化法脱碱对烧结法赤泥排硫的影响，脱碱时赤泥中的硫进入溶液，对赤泥排硫水利，也增加了电渗析处理时溶液中的有害元素硫的含量，需进行溶液深度净化。     

碱激发对粉煤灰活性的影响

研究了粉煤灰的物理化学特性,设计了四种方案对粉煤灰进行改性,旨在扩大粉煤灰的应用.通过对比改性前后Na₂SiO₃-粉煤灰试块的强度,使粉煤灰在改性前后的反应速度通过试块的强度得以体现.扫描电镜照片显示,在机械粉磨结合化学激发处理后,坚硬的外壳大部分被破坏.²⁷Al的核磁共振图谱显示宽峰变窄.²⁹Si的核磁共振谱表明,Q⁰消失,Q²增多,Q⁴减少.说明加入强碱并同时机械粉磨可有效破坏粉煤灰的玻璃微珠外壳及硅铝网络结构,可增强粉煤灰的潜在活性.     

赤泥在微孔硅酸钙保温材料生产中的应用

利用赤泥作为主要原料之一．加入石灰、膨润土、外加剂等材料．在合理的配比及工艺条件下，采用动态法生产工艺研制开发了赤泥微孔硅酸钙保温材料。产品性能分析表明：保温材料制品符合GB／T10699-1998，年经济效益可达118万元，并具有显著的环境效益．     

烧结法赤泥物理化学特性的研究

利用多元素快速分析、X-衍射(XRD)、激光粒度分析及热分析(DSC-TGA)等方法,对焦作中州铝厂烧结法赤泥的化学成分、矿物组成、粒度及熔融温度等性能进行了系统的研究,以期揭示其本身特性与用途之间的相关关系,为烧结法赤泥综合利用提供必要的基础数据和科学依据。结果表明:该烧结法赤泥中CaO、SiO2和碱含量较高,熔融温度低于1200℃,其主要矿物组成为方解石、硅酸铝钾、α-硅酸二钙及铝酸三钙,因此,可以作为烧结砖、免烧砖的主要原料及道路基层材料;其颗粒比较细,具有比较发达的比表面积,可以用作吸附剂应用于环境保护中。     

赤泥还原焙烧—磁选尾渣制备地聚物灌浆材料

赤泥中含有大量有价金属铁,可通过还原焙烧—磁选将铁精矿进行回收,但同时会产生部分磁选尾渣难以处理。以不同焙烧温度下的赤泥还原焙烧—磁选尾渣和高炉矿渣为原料,制备了碱激发地聚物灌浆材料(CRT-S)。结果表明,不同焙烧温度下的CRT-S地聚物灌浆料均符合赫谢尔-巴克利(Herschel-Buckley)模型的表达结果,且拟合后的R²均在0.99以上。焙烧温度700℃下力学性能最高,此时,流动度为24.5 cm,初凝时间为120 min,终凝时间为380 min,最终泌水率为2.6%,7 d和28 d的抗压强度分别为9.9 MPa和18.6 MPa;三维CT分析结果表明其气孔和裂缝较小,热流演变下其放热速率和最终放热量较高。CRT-S的微观结构呈片层状结构,XRD和FT-IR表明,CRT-S地聚物灌浆料的水化产物主要以C—S—H为主。将赤泥还原焙烧—磁选尾渣应用于地下灌浆工程中,以解决其难以处理的问题,达到赤泥及其还原焙烧—磁选尾渣多角度、分批次、深层次综合利用的目的。     

赤泥熔融提铁水淬渣水泥胶凝活性影响研究

为验证高铁赤泥熔融还原提铁水淬渣的胶凝性能,以及作为水泥熟料替代的可行性,随机取样赤泥熔融还原提铁水淬渣和未水淬渣进行对比试验,对比水淬(1号渣)和未水淬(2号渣)两种渣的基本性能,依照国家标准GB/T 18046—2017要求,以30%和50%配比做替代水泥胶砂抗压和抗折试验,以验证赤泥熔融还原提铁水淬渣作为水泥熟料性能,对比分析水淬和未水淬两种渣的性能差异。采用“钙化-碳化-适度提铁”处理低品位铝土矿和含铁赤泥的新方法,熔融水淬渣在水泥中的替代量为30%～50%,在水泥中的活性在99%以上,可完全作为水泥主料使用,是良好的低碳环保胶凝材料。     

赤泥提钪综述

较系统地综述了近年来国内外赤泥中钪的分布特征及从赤泥中提取钪的方法，以及相关的工艺条件，力求从中找出一种经济合理的工艺流程，为我国赤泥的综合利用及钪的提取寻找一种新的可能的途径。     

从赤泥中回收铁的研究现状

叙述了从赤泥中回收铁的意义及赤泥的物质组成,着重介绍了国内外从赤泥中回收铁的研究现状。由于原铝土矿与氧化铝生产工艺不同,赤泥中铁含量也各不相同,应根据赤泥的特点,采用相应的工艺对其中的铁进行回收。     

从赤泥中回收铁的试验研究

赤泥是氧化铝生产过程中的副产品,其中铁在赤泥中的含量为30％左右。通过还原焙烧试验,可以回收赤泥中的铁。得到的最佳试验条件为：赤泥、碳酸钠和焦炭的质量比为5：5：1;还原焙烧温度为1000℃;焙烧时间为60min。     

赤泥固废土壤化修复研究进展

赤泥产量大、碱性强、综合利用难度大,赤泥处置问题严重限制了氧化铝行业的可持续发展。为减少环境污染和提高资源利用率,赤泥的综合利用得到广泛研究,但是赤泥的无害化处置仍然是亟待解决的问题。土壤化是实现赤泥大宗消纳的一种可行性方法,在综合赤泥土壤化研究现状的基础上,分析了赤泥土壤化处置过程中堆场演化、碱性调控、土壤化调控、植物修复等研究方向存在的问题,并对赤泥土壤化研究方向提出了建议,为赤泥生态修复和无害化处置提供理论和技术指导。