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赤泥的综合利用

来源:环球电竞网    发布时间:2025-04-01 13:37:27    浏览:1

  长期以来,赤泥因含碱量高等原因,其综合利用已成为世界性难题。我国一直重视赤泥综合利用工作,开展了多学科、多领域的综合利用技术探讨研究工作。赤泥的成分、性质的差异,决定了不同的赤泥利用方法。赤泥及其附液具有强碱性,同时含有可再生利用的氧化物和多种有用金属元素,成为赤泥再生利用的基础。赤泥中含有较高的CaO,SiO2,可用来生产硅酸盐水泥及其它建材;利用其SiO2、Al2O3、CaO、MgO的含量特征及少量的TiO2、MnO、Cr2O3可以生产特种玻璃;同时,赤泥中富有丰富的铁、钪、钛等有价金属[3];赤泥具有强碱性及铁矿物含量较高、颗粒分散性好、比表面积大、在溶液中稳定性高等特点,在环境修复领域具有广阔的应用前景。

  赤泥及其附液中的污染物主要有氟化物、碱、氯化物等,其中赤泥的PH值为10.2-11.9,氟化物含量4.8-8.6mg/l;浸出液的PH值为12.1-13,氟化物含量11.5-27mg/l。按《有色金属工业固态废料污染控制标准》(GB5058-85),因赤泥的PH值小于12.5,氟化物含量小于50mg/l,故赤泥属于一般固体废渣。但赤泥附液PH值大于12.5,氟化物含量小于50mg/l,污水综合排放划分为超标废水,因此,赤泥(含附液)属于有害废渣(强碱性土)。

  赤泥中还富有丰富的稀土元素和微量放射性元素,如铼,镓,钇,钪,钽,铌,铀,钍和镧系元素等.赤泥主要成份不属对环境有特别危害的物质,赤泥对环境的危害因素主要是其含Na2O的附液.附液含碱2~3 g/L,pH值可达13~14.赤泥附液主要成份是K, Na, Ca, Mg, Al,OH−, F−, Cl−, SO42−等多种成份,pH值在13~14之间,赤泥对环境的污染以碱污染为主[1].赤泥的产出量,因矿石品位、生产方法、技术水平而异.据估计,全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6×107 t[2].近年来,我国各地氧化铝产业急速发展,2007年氧化铝产量约2000万t,预计2010年将达到3000万t/a,而每生产1 t氧化铝,附带产生0.8~1.5 t赤泥. 2007年我国赤泥排放量达4000万t,2010年预计达4500~5000万t,累计赤泥堆积量已达几亿t,为世界之最[3].

  在净化废水方面赤泥主要用作吸附废水中放射性金属离子,除去废水中的重金属离子、PO43-等离子,用作某些废水的澄清剂等。

  在吸收净化SO2方面拜耳法赤泥因其很小的粒度和非常大的比表面积作为SO2的吸收剂在环境保护及废弃物综合利用方面都具备极高的现实意义。拜耳赤泥吸收SO2的过程起作用的主要是化学中和反应,其次是物理吸附,具有吸收效率高、吸硫量大、流程简单等优点。

  ⑸从新型干法生产的基本工艺来说,原燃料中的碱、硫、氯等挥发性组分的循环富集是目前在其生产的基本工艺上还没有正真获得很好解决,因此,工厂常常控制预分解窑物料的硫碱摩尔数比(不超过0.80)。由于硫酸盐在回转窑的烧成带又气化分解,造成了硫和碱在窑系统中的循环、富集。硫碱比过高,因此导致分解炉和预热器结皮,引起塌料和堵塞,使生产的基本工艺操作易发生事故。

  ⑷赤泥水分大、碱含量高,因而在输送和储存时粘结、堵塞现象频繁,很难保证配料的准确和生产的通畅。

  采用偏光显微镜、扫描电镜、差热分析、X衍射、化学全分析、红外吸收光谱和穆斯堡尔谱法等七种办法来进行鉴定,结果表明赤泥的主要矿物为:文石和方解石含量为60-65%,其次是蛋白石、三水铝石、针镁矿,还有少量的钛矿物、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。在这些矿物中,文石、方解石和菱铁矿,既是骨架,又有一定的胶结作用;而针镁矿、三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用。

  赤泥是一种不溶性残渣,可分为烧结法、拜尔法和联合法赤泥,主要成分为SiO2, Al2O3, CaO和Fe2O3等.我国部分厂家采用烧结法和联合法排放赤泥的主要成分大致相同,其中含有大量的2CaO·SiO2等活性矿物组分,可以直接应用于建筑材料生产.国外则是含赤铁矿、铝硅酸钠水合物较多的拜尔法赤泥.拜耳法冶炼氧化铝采用的是强碱NaOH溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿,所产生的拜耳法赤泥中不存在2CaO·SiO2等活性成分,另外含铁高,抵抗腐蚀能力差,很难直接用于建材行业铁是赤泥中的主要成分,一般含10%-45%。现阶段国内外对赤泥中铁的提取主要方法有:预焙烧-沸腾炉还原,此法可提高赤泥中铁的含量至63%-81%,铁回收率83%-93%;竖炉还原,此法用天然气作还原剂在800-850 oC下只取金属铁;铁矿烧结配料,此法主要在炼铁高炉中加入适量的赤泥进行配料烧结;高炉或电炉熔炼;回转窑熔炼;磁化焙烧-磁选-烧结法;还原焙烧处理;回转窑-竖式熔炼炉两端熔炼法等。

  赤泥是氧化铝工业排放的红色粉泥状废料,属强碱性有害残渣,含水率高,容重700~1000 kg/m3,比表面积0.5~0.8 m2/g.组成和性质复杂,并随铝土矿成分,生产的基本工艺(烧结法、混联法或拜耳法)及脱水,陈化程度有所变化.赤泥主要组份是SiO2, CaO, Fe2O3, Al2O3, Na2O,TiO2, K2O等,此外还含灼减成份和微量有色金属等.由于铝土矿成份和生产的基本工艺的不同,赤泥中成份变化很大.

  赤泥的颗粒直径0.088-0.25mm,比重2.7-2.9,容重0.8-1.0,熔点1200-1250oC。赤泥主要组份是SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2、K2O等,此外还含灼减成份和微量有色金属等。由于铝土矿成份和生产的基本工艺的不同,赤泥中成份变化很大。赤泥中还富有丰富的稀土元素和微量放射性元素,如铼、镓、钇、钪、钽、铌、铀、钍和镧系元素等。赤泥主要成份不属对环境有特别危害的物质,赤泥对环境的危害因素主要是其含Na2O的附液。附液含碱2-3g/L,pH值可达13-14。赤泥附液主要成份是K、Na、Ca、Mg、Al、OH-、F-、Cl-、SO42-等多种成份,pH值在13-14之间,赤泥对环境的污染以碱污染为主。

  [3]刘万超,杨家宽,肖波.拜耳法赤泥中铁的提取及残渣制备建材[J].中国有色金属学报,2008,18(1):187~19.

  开展赤泥综合利用是落实科学发展观转变经济发展方式发展循环经济建设资源节约型和环境友好型社会的重要体现是解决赤泥堆存造成环境污染和安全风险隐患的治本之策也是我国氧化铝工业可持续发展的必由之路赤泥的性质赤泥的颗粒直径0088025mm比重2729容重0810熔点12001250赤泥主要组份是sio2caofe2o3al2o3na2otio2k2o等此外还含灼减成份和微量有色金属等

  目前,我国赤泥的综合利用率只有约4%。开展赤泥综合利用,是落实科学发展观,转变经济发展方式,发展循环经济,建设资源节约型和环境友好型社会的重要体现,是解决赤泥堆存造成环境污染和安全风险隐患的治本之策,也是我国氧化铝工业可持续发展的必由之路[2]。

  另外,赤泥作为矿物材料在生产水煤气催化剂、防渗材料、硅钙复合肥、循环流化床锅炉脱硫技术、采矿用胶结充填胶凝材料、化学结合陶瓷CBC复合材料、耐火材料等方面也取得了不错的成绩。

  利用赤泥具有巨大的比表面积和含有大量纳米和亚微米级孔隙的特点,可生产具有可控孔结构、高气孔率、高比表面积和高强度赤泥环境修复材料;利用赤泥的高碱性及其他特征可制备非烧结型环境修复材料。

  摘要:介绍了赤泥的化学组成、性质与物理性质。阐述了利用赤泥制烧结砖、水泥、炼钢用保护渣、钙肥料、塑料填充剂和炼铁原料的生产的基本工艺,认为开展赤泥的研究与综合利用具有广阔的发展前景。

  目前,赤泥综合利用仍属世界性难题,随着赤泥产出量的日益增加和人们对环境保护意识的逐步的提升,最大限度地限制赤泥的危害,多渠道地利用和改善赤泥,已迫在眉睫。我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的格外的重视,开展了跨学科、多领域的综合利用技术探讨研究工作,但这些研究多处于实验室阶段,还未实现产业化。

  赤泥的综合利用是一项世界性的难题,必须由政府、企业、科研机构等多方的力量共同进行解决。主要措施有:加强政策引导和资金支持;加强赤泥综合利用的基础研究与科技攻关,建立赤泥综合利用标准体系;加强组织协调,扎实推进工作;加强国内外交流与合作。我国氧化铝生产因采用不一样的生产技术而导致赤泥性质有很大差别,加大了综合利用的难度。而且对赤泥的某种用途有无开发价值,很大程度上取决于其产品附加值的高低,若开发的产品与被替代的同种类型的产品相比无价格上的优势,则难于产生较好的经济效益。

  [6]于先进,逯军正,王晓铭,李燕.赤泥中铁含量的测定及其回收试验研究[J ].轻金属, 2008, (5) : 13~15.

  从赤泥中提取稀土元素、钛、钒、铬、锰等金属的工艺有一个共同的出发点:采取酸浸-提取工艺直接从赤泥中提取,酸浸出使用酸为盐酸、硫酸和硝酸等[4],所用赤泥也多经过沸腾炉等设备的还原。

  赤泥配料生产的很多材料主要有水泥、建筑用砖、路基固结材料、高性能混凝土等,国内外实践表明,用赤泥配料生产水泥为赤泥的综合利用提供了很好的途径,现阶段赤泥配料生产水泥主要使用在于烧结法。利用赤泥为主要的组成原材料可以生产多种砖,免蒸烧砖、粉煤灰砖、黑色颗粒料装饰砖、陶瓷釉面砖和加气混凝土砌块等,产品的各种各样的性能均已符合国家标准。在路面基层材料方面,基于齐建召[5]对赤泥道路材料的试验研究工作,淄博市淄川区修建了一条宽约15 m、长约4 km的赤泥路面基层材料公路,路面基层达到了石灰工业废渣稳定土的一级和高速路的强度要求,为赤泥综合利用技术推广创造了良好的示范。

  赤泥综合利用问题是一个世界性的难题。目前对赤泥利用仅研究其用途,而不探索其中有用组份的综合回收。其次,对赤泥的某种用途有无开发价值,很大程度上取决于其产品附加值的高低,若开发的产品与被替代的同种类型的产品相比无价格上的优势,则难于产生较好的经济效益。近年来,许多国家致力于赤泥中有用物质的回收技术的开发,有用物质的回收,同时也去除了大量有害于人体健康的物质。相信,赤泥的综合利用在不久的将来会具有广阔的前景。

  赤泥开发利用前必须系统分析其对环境的影响,尤其对人体的危害,建立环境评价分析标准,积极开发赤泥“整体利用”技术,避免赤泥利用过程的二次污染[6]。赤泥的综合利用是实现赤泥零排放的根本原则,在今后的研究中要进一步探索新途径和提高新产品的附加值。

  目前我国对赤泥的综合利用十分重视,加强赤泥综合利用交流与合作,引进和吸收国外先进经验和适用技术,建立赤泥综合利用技术和经验交流推广机制,促进赤泥综合利用产业良性循环,提升赤泥综合利用水平势在必行,力争2015年我国赤泥综合利用率达到20%[2]。













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