山西铝灰脱氨机批发公司浅析赤泥综合利用现状及展望

来源网络发布时间:2019-11-16 00:17:01

山西铝灰脱氨机批发公司浅析赤泥综合利用现状及展望

赤泥是制铝工业提炼氧化铝时排放出的一种固体废渣,由于其大量堆存给生态环境带来了巨大的压力,同时,赤泥也是一种极具价值的资源。基于此背景,综述了赤泥综合利用的研究进展,指出利用赤泥制备建筑材料虽性能较好,但利用率较低、成本高,碱性与放射性较高的弊端;从赤泥中提取有价金属元素工艺复杂,成本较高,大多停留在实验室阶段;赤泥在环保中的应用可将赤泥变废为宝,解决部分环境问题,但流程复杂,且对于吸附了废气和重金属的赤泥仍无法利用;而采用赤泥作为共还原工艺中的添加剂与红土镍矿进行共还原是赤泥综合利用的新途径,可回收赤泥中的铁,经还原得到的镍铁产品可直接作为不锈钢的原料;此外,还可实现低品位红土镍矿和赤泥的全资源化利用,具有十分广阔的前景。

赤泥是制铝工业提炼氧化铝时排放出的一种固体废渣,因其含有大量的氧化铁,常为红色,故被称为赤泥]。按生产方法可分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥3种。每生产1t氧化铝将产生1.0~1.8t赤泥,截至2017年,全球累计排放赤泥40亿t左右,并以1.2亿t的年排放量增加。而我国是赤泥排放大国,每年排放赤泥约6000万t,赤泥利用率很低,大多数采用筑坝堆存。

赤泥的主要成分为氧化铁、二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化钠以及二氧化钛等,此外还含有一定量的稀土元素和微量的放射性元素,如铼、镓、钇等,其矿物组成主要是水软铝石、高岭石、石英、赤铁矿、方解石等。

目前,赤泥的大量堆存给生态环境带来了巨大的压力,筑坝需要占用大量的土地,并投入大量的资金;此外,由于赤泥含有重金属离子,会污染地下水和土壤;并且有些赤泥含有镭、钋等放射性物质,从而对环境会造成放射危害。但由于赤泥含有一定量的金属元素和具有许多优良的性质,因此,其也是一种极具价值的资源。

运用赤泥制备建筑材料
由于赤泥中含有大量的SiO2、CaO以及铝硅酸盐,具有较好的水硬活性,故可将其用于建筑行业,从国内外学者的研究和工业应用来看,其主要体现在制备水泥、砖和微晶玻璃方面。

1 制备水泥
赵艳荣等以粉煤灰、拜耳法赤泥为原料制备贝利特硫铝酸盐水泥,研究赤泥掺入量变化对水泥熟料烧结温度、工作性能和力学性能的影响。结果表明,赤泥的掺入能降低熟料的烧成温度,提高水泥的抗压强度,当赤泥掺量在4%时,水泥的28d抗压强度达到48.9MPa。
吴峰等以某赤泥为原料,通过碳化脱钠法将赤泥中碱含量降至小于1%,部分替代生料制备水泥熟料。研究表明,脱碱赤泥掺量小于15%时,掺入后基本不改变生料的化学组成、矿物组成,可以使熟料中晶粒和液相微观结构更加均匀,降低烧成温度,28d抗压强度能达到525R水泥强度。
以赤泥为主要原料制备水泥或将其作为添加剂活化水泥,所得到的产品的抗压强度等性能均优于普通水泥。我国山东铝厂建成了综合利用赤泥的大型水泥厂,水泥原料中赤泥的用料比例为20.0%~38.5%,每吨水泥可资源化利用200~420kg赤泥,产出赤泥的综合利用率30%~55%。

2 制备砖
王梅等利用铝厂赤泥、粉煤灰和石灰矿渣等工业废渣生产免烧免蒸砖。结果表明,利用赤泥、粉煤灰、建筑用中粗砂、生石灰、生石膏、32.5普通硅酸盐水泥和自制的外加剂,可以生产出7d抗折强度在10MPa以上、28d抗折强度在20MPa以上的免烧免蒸砖。
吕常胜等利用联合法赤泥、页岩为主要原料制备烧结砖,研究了页岩掺入量对赤泥烧结砖性能和物相组成的影响。结果表明:页岩掺入量在18%~24%时效果较好,抗压强度在14MPa以上,吸水率在20%以下,无石灰爆裂,中等程度泛霜。
运用赤泥制备砖是一种可行的办法,制备的砖在密度、抗压强度以及抗折强度等性能方面符合建筑用砖的要求,采用赤泥制备砖可降低原料费用,但由于赤泥中盐类的析出,会出现“泛霜”现象,会影响砖块的观感效果,从经济上看,目前仍未大规模应用。

3 制备微晶玻璃
杨会智等以赤泥为原料采用烧结法制备了赤泥微晶玻璃。研究结果表明,所得赤泥微晶玻璃的主晶相为硅灰石;晶粒呈针状物,初始玻璃粉体粒度不同可影响最终样品的色观,采用该法制备的赤泥微晶玻璃有较好的力学、耐酸碱腐蚀等物理化学性能。
采用赤泥烧结法和熔融法均可制备弯曲强度高、硬度较好以及耐酸耐碱性优良的微晶玻璃,但能耗高且存在着碱性与放射性较高的问题。利用赤泥制备建筑材料在性能指标上均可达标,但成本较高、利用率较低以及碱性与放射性较高的问题。


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