高碱赤泥资源化研究及其应用
发布时间：2022-02-28 22:00
本文对赤泥的利用划分为三个方面：一是不脱碱赤泥的直接利用；二是高碱赤泥中碱的无害化处理再利用；三是钠离子的脱除后对赤泥进行利用。并针对以上三个方面的划分进行了实验研究。本文利用多学科交叉处理赤泥的优势,研究利用拜尔法高铁赤泥磁选后含有的Fe2O3,通过掺杂烧结工艺制备出具有红外发射率在0.9以上的粉体物料。并得出了通过联合磁选工艺：弱磁后的赤泥再进入强磁选,在不磨矿的情况下可得到品位为47.29%、回收率为20.09%的铁精粉；若磨矿后可得到品位为51.32%、回收率为22.56%的铁精粉。本文制备了赤泥橡胶复合材料,并研究了材料的有关性能,发现,1)高碱赤泥能加快硫化、缩短硫化时间,具有显著的早强性能；2)在腐蚀性实验中,赤泥橡胶复合材料的重量变化率为-0.4%,远低于国家规定-2%的耐腐蚀标准；3)在橡胶充填中,赤泥的掺加量在30份（橡胶标准）是比较合适的。赤泥作为填料的劣势为,1)赤泥比重比较大,作为填料的无机矿物以体积充填率为准,固赤泥作为充填料在比重方面的劣势比较明显；2)赤泥颜色的问题比较突出,影响赤泥橡胶复合材料的美观度。本文制备了赤泥硅酸盐水泥无机材料,并研究了赤泥硅酸...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 赤泥利用概述
1.1 氧化铝行业概况
1.2 氧化铝生产工艺介绍
1.3 赤泥利用的三个方面
1.3.1 不脱碱赤泥的应用
1.3.2 高碱赤泥的无害化应用
1.3.3 赤泥的脱碱脱钠工艺
1.4 活化对赤泥物相的影响
1.5 偏高领土固化赤泥高碱-硅酸盐掺合料
1.5.1 偏高岭土的固钠机理
1.5.2 偏高岭土高碱水泥
1.5.3 赤泥激发矿渣水泥
1.6 赤泥堆存状态
1.7 课题的研究内容和意义
1.7.1 课题的背景
1.7.2 课题的研究内容和意义
1.7.3 本文的创新点
第二章 赤泥中碱问题的分析及试验设计
2.1 赤泥分析
2.1.1 赤泥矿源分析
2.1.2 赤泥碱的影响
2.2 试验赤泥
2.2.1 试验赤泥来源
2.2.2 试验赤泥的物理特性
2.2.3 试验赤泥的化学特性
2.2.4 试验赤泥分析
2.2.5 试验赤泥的粒度分析及铁元素分布的分析
2.3 试验方法
2.4 试验测试方法及仪器
2.4.1 含水率测试
2.4.2 赤泥返碱测试
2.4.3 体积密度测试
2.4.4 放射性物质检测
2.4.5 力学性能测试
2.4.6 形貌分析
2.4.7 拉伸性能测试
2.4.8 橡胶磨耗试验
2.4.9 物相分析
2.4.10 元素分析
2.4.11 其他分析
第三章 高碱赤泥制备高红外发射率粉体的研究
3.1 研究背景
3.2 高碱赤泥粉体的高发射率
3.2.1 高发射率简述
3.2.2 赤泥制备高发射率粉体的优势
3.3 赤泥中铁元素的富集
3.3.1 试验方案
3.3.2 赤泥中水解铁富集试验
3.3.3 赤泥中水解铁的可选性试验
3.3.4 全粒径赤泥磁选试验
3.3.5 粗粒级赤泥磨矿磁选试验
3.3.6 弱磁强磁联选试验
3.4 高发射率赤泥粉体的制备
3.4.1 试验设计
3.4.2 检测分析
3.4.3 富集赤泥分析
3.4.4 试样的红外发射率
3.4.5 高碱赤泥高红外发射率粉体的机理讨论
3.5 小结
第四章 高碱赤泥橡胶充填料的研究
4.1 研究背景
4.2 检测仪器
4.3 试验设备
4.3.1 开炼机
4.3.2 平板硫化机
4.4 试验结果与讨论
4.4.1 赤泥添加量对橡胶力学性能的影响
4.4.2 试验分析
4.5 赤泥增强橡胶的对比试验
4.5.1 赤泥与陶土的对比试验
4.5.2 赤泥与轻质碳酸钙的对比试验
4.5.3 赤泥复合材料的耐腐蚀试验
4.5.4 SEM分析及讨论
4.6 小结
第五章 高碱赤泥水泥无机材料的研究
5.1 研究背景
5.2 赤泥—硅酸盐水泥无机材料的制备
5.2.1 赤泥—硅酸盐水泥免烧砖
5.2.2 试验流程
5.2.3 试验结果与分析
5.3 赤泥硅酸盐水泥无机材料返碱、泛霜分析
5.3.1 返碱、泛霜现象分析
5.3.2 返碱、泛霜的动力学分析
5.3.3 赤泥硅酸盐水泥无机材料的SEM分析
5.3.4 返碱、泛霜的机理分析
5.4 赤泥-早强水泥无机材料
5.4.1 早强水泥介绍
5.4.2 氯氧镁水泥的影响因素分析
5.4.3 氯氧镁水泥配比对赤泥早强水泥无机材料的影响
5.4.4 早强水泥掺加量试验
5.4.5 改性剂对赤泥早强水泥无机材料的影响
5.4.6 赤泥氯氧镁水泥无机材料的SEM分析
5.4.7 无机材料的返碱、泛霜现象分析
5.4.8 无机材料返碱、泛霜机理分析
5.5 无机材料EDS分析及讨论
5.5.1 赤泥—硅酸盐水泥无机材料EDS分析
5.5.2 赤泥—早强水泥EDS分析
5.5.3 讨论
5.6 赤泥早强氯氧镁水泥板材力学性能对比分析
5.7 赤泥氯氧镁水泥板材中试线情况
5.7.1 中试线概况
5.7.2 赤泥氯氧镁水泥板材中试线样品
5.7.3 应用分析
5.8 小结
第六章 赤泥脱碱及其无机材料的研究
6.1 赤泥返碱
6.2 赤泥原料
6.3 试验设计思路
6.4 试验检测仪器
6.5 试验结果检测依据
6.6 赤泥中钠的情况分析
6.6.1 原赤泥中的钠离子的含量
6.6.2 不同浓度赤泥浆钠游离试验
6.7 脱碱剂配比设计
6.7.1 脱碱剂种类设计
6.7.2 赤泥脱碱的影响参数
6.7.3 游离碱与化合碱
6.8 试验结果分析及讨论
6.8.1 不同脱钠剂对赤泥脱钠效率的影响
6.8.2 XRD分析
6.9 脱碱赤泥硅酸盐水泥无机材料
6.9.1 原料
6.9.2 脱碱赤泥水泥无机材料
6.9.3 赤泥无机材料的泛霜现象
6.9.4 赤泥无机材料的返碱试验
6.9.5 赤泥无机材料的SEM分析
6.9.6 脱碱赤泥水泥无机材料表面返碱、泛霜机理探讨
6.10 小结
第七章 全文总结及展望
7.1 本文在赤泥整体资源化方面的创新点与意义
7.2 未解决但是具有很高价值的研究方向
参考文献
致谢
博士在读期间发表相关论文
专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]赤泥酸浸回收钛的实验研究[J]. 李轶轁,李军旗,肖伟,段丽,张国才,龙琼. 云南化工. 2009(06)
[2]聚合氯化铝铁成分分析[J]. 鲁桂林,刘洋. 沈阳工业大学学报. 2009(04)
[3]利用赤泥制备CBC复合材料的研究[J]. 陶敏龙,张召述,卓瑞锋. 有色金属(冶炼部分). 2009(04)
[4]偏高岭土、矿渣和赤泥对高性能混合水泥性能影响的研究[J]. 汪智勇,叶家元. 水泥. 2009(07)
[5]拜耳赤泥高温焙烧后磁选提取铁精粉工艺探索[J]. 周军,梁杰. 毕节学院学报. 2009(04)
[6]利用赤泥制备胶凝材料在混凝土中的应用[J]. 夏云倩,董山. 辽宁经济. 2009(04)
[7]熔融法制备赤泥质微晶玻璃的研究[J]. 吴建锋,冷光辉,滕方雄,徐晓虹,张亚涛. 武汉理工大学学报. 2009(06)
[8]钠钙粉作为添加剂制备赤泥激发偏高岭土胶凝材料[J]. 冯琼,云斯宁,惠攀,李永鹏,王晓龙,徐德龙. 非金属矿. 2009(02)
[9]强磁选矿技术在赤泥提铁工艺中的研究与应用[J]. 江英海,陈庆海. 现代矿业. 2009(01)
[10]水泥赤泥稳定级配碎石基层的性能研究[J]. 梁旭,梁乃兴,曾建民,梅迎军,于伟. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(06)
博士论文
[1]粉煤灰用做铁路填料的试验研究[D]. 尹亚雄.兰州大学 2008
硕士论文
[1]以膨润土和赤泥为原料制备复合絮凝剂及其应用研究[D]. 吴杰.河南大学 2009
[2]赤泥道路材料的试验研究[D]. 齐建召.华中科技大学 2005
[3]赤泥用作高性能水泥性能调节组分的研究[D]. 张彦娜.南京工业大学 2004
本文编号：3645654
【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 赤泥利用概述
1.1 氧化铝行业概况
1.2 氧化铝生产工艺介绍
1.3 赤泥利用的三个方面
1.3.1 不脱碱赤泥的应用
1.3.2 高碱赤泥的无害化应用
1.3.3 赤泥的脱碱脱钠工艺
1.4 活化对赤泥物相的影响
1.5 偏高领土固化赤泥高碱-硅酸盐掺合料
1.5.1 偏高岭土的固钠机理
1.5.2 偏高岭土高碱水泥
1.5.3 赤泥激发矿渣水泥
1.6 赤泥堆存状态
1.7 课题的研究内容和意义
1.7.1 课题的背景
1.7.2 课题的研究内容和意义
1.7.3 本文的创新点
第二章 赤泥中碱问题的分析及试验设计
2.1 赤泥分析
2.1.1 赤泥矿源分析
2.1.2 赤泥碱的影响
2.2 试验赤泥
2.2.1 试验赤泥来源
2.2.2 试验赤泥的物理特性
2.2.3 试验赤泥的化学特性
2.2.4 试验赤泥分析
2.2.5 试验赤泥的粒度分析及铁元素分布的分析
2.3 试验方法
2.4 试验测试方法及仪器
2.4.1 含水率测试
2.4.2 赤泥返碱测试
2.4.3 体积密度测试
2.4.4 放射性物质检测
2.4.5 力学性能测试
2.4.6 形貌分析
2.4.7 拉伸性能测试
2.4.8 橡胶磨耗试验
2.4.9 物相分析
2.4.10 元素分析
2.4.11 其他分析
第三章 高碱赤泥制备高红外发射率粉体的研究
3.1 研究背景
3.2 高碱赤泥粉体的高发射率
3.2.1 高发射率简述
3.2.2 赤泥制备高发射率粉体的优势
3.3 赤泥中铁元素的富集
3.3.1 试验方案
3.3.2 赤泥中水解铁富集试验
3.3.3 赤泥中水解铁的可选性试验
3.3.4 全粒径赤泥磁选试验
3.3.5 粗粒级赤泥磨矿磁选试验
3.3.6 弱磁强磁联选试验
3.4 高发射率赤泥粉体的制备
3.4.1 试验设计
3.4.2 检测分析
3.4.3 富集赤泥分析
3.4.4 试样的红外发射率
3.4.5 高碱赤泥高红外发射率粉体的机理讨论
3.5 小结
第四章 高碱赤泥橡胶充填料的研究
4.1 研究背景
4.2 检测仪器
4.3 试验设备
4.3.1 开炼机
4.3.2 平板硫化机
4.4 试验结果与讨论
4.4.1 赤泥添加量对橡胶力学性能的影响
4.4.2 试验分析
4.5 赤泥增强橡胶的对比试验
4.5.1 赤泥与陶土的对比试验
4.5.2 赤泥与轻质碳酸钙的对比试验
4.5.3 赤泥复合材料的耐腐蚀试验
4.5.4 SEM分析及讨论
4.6 小结
第五章 高碱赤泥水泥无机材料的研究
5.1 研究背景
5.2 赤泥—硅酸盐水泥无机材料的制备
5.2.1 赤泥—硅酸盐水泥免烧砖
5.2.2 试验流程
5.2.3 试验结果与分析
5.3 赤泥硅酸盐水泥无机材料返碱、泛霜分析
5.3.1 返碱、泛霜现象分析
5.3.2 返碱、泛霜的动力学分析
5.3.3 赤泥硅酸盐水泥无机材料的SEM分析
5.3.4 返碱、泛霜的机理分析
5.4 赤泥-早强水泥无机材料
5.4.1 早强水泥介绍
5.4.2 氯氧镁水泥的影响因素分析
5.4.3 氯氧镁水泥配比对赤泥早强水泥无机材料的影响
5.4.4 早强水泥掺加量试验
5.4.5 改性剂对赤泥早强水泥无机材料的影响
5.4.6 赤泥氯氧镁水泥无机材料的SEM分析
5.4.7 无机材料的返碱、泛霜现象分析
5.4.8 无机材料返碱、泛霜机理分析
5.5 无机材料EDS分析及讨论
5.5.1 赤泥—硅酸盐水泥无机材料EDS分析
5.5.2 赤泥—早强水泥EDS分析
5.5.3 讨论
5.6 赤泥早强氯氧镁水泥板材力学性能对比分析
5.7 赤泥氯氧镁水泥板材中试线情况
5.7.1 中试线概况
5.7.2 赤泥氯氧镁水泥板材中试线样品
5.7.3 应用分析
5.8 小结
第六章 赤泥脱碱及其无机材料的研究
6.1 赤泥返碱
6.2 赤泥原料
6.3 试验设计思路
6.4 试验检测仪器
6.5 试验结果检测依据
6.6 赤泥中钠的情况分析
6.6.1 原赤泥中的钠离子的含量
6.6.2 不同浓度赤泥浆钠游离试验
6.7 脱碱剂配比设计
6.7.1 脱碱剂种类设计
6.7.2 赤泥脱碱的影响参数
6.7.3 游离碱与化合碱
6.8 试验结果分析及讨论
6.8.1 不同脱钠剂对赤泥脱钠效率的影响
6.8.2 XRD分析
6.9 脱碱赤泥硅酸盐水泥无机材料
6.9.1 原料
6.9.2 脱碱赤泥水泥无机材料
6.9.3 赤泥无机材料的泛霜现象
6.9.4 赤泥无机材料的返碱试验
6.9.5 赤泥无机材料的SEM分析
6.9.6 脱碱赤泥水泥无机材料表面返碱、泛霜机理探讨
6.10 小结
第七章 全文总结及展望
7.1 本文在赤泥整体资源化方面的创新点与意义
7.2 未解决但是具有很高价值的研究方向
参考文献
致谢
博士在读期间发表相关论文
专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]赤泥酸浸回收钛的实验研究[J]. 李轶轁,李军旗,肖伟,段丽,张国才,龙琼. 云南化工. 2009(06)
[2]聚合氯化铝铁成分分析[J]. 鲁桂林,刘洋. 沈阳工业大学学报. 2009(04)
[3]利用赤泥制备CBC复合材料的研究[J]. 陶敏龙,张召述,卓瑞锋. 有色金属(冶炼部分). 2009(04)
[4]偏高岭土、矿渣和赤泥对高性能混合水泥性能影响的研究[J]. 汪智勇,叶家元. 水泥. 2009(07)
[5]拜耳赤泥高温焙烧后磁选提取铁精粉工艺探索[J]. 周军,梁杰. 毕节学院学报. 2009(04)
[6]利用赤泥制备胶凝材料在混凝土中的应用[J]. 夏云倩,董山. 辽宁经济. 2009(04)
[7]熔融法制备赤泥质微晶玻璃的研究[J]. 吴建锋,冷光辉,滕方雄,徐晓虹,张亚涛. 武汉理工大学学报. 2009(06)
[8]钠钙粉作为添加剂制备赤泥激发偏高岭土胶凝材料[J]. 冯琼,云斯宁,惠攀,李永鹏,王晓龙,徐德龙. 非金属矿. 2009(02)
[9]强磁选矿技术在赤泥提铁工艺中的研究与应用[J]. 江英海,陈庆海. 现代矿业. 2009(01)
[10]水泥赤泥稳定级配碎石基层的性能研究[J]. 梁旭,梁乃兴,曾建民,梅迎军,于伟. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(06)
博士论文
[1]粉煤灰用做铁路填料的试验研究[D]. 尹亚雄.兰州大学 2008
硕士论文
[1]以膨润土和赤泥为原料制备复合絮凝剂及其应用研究[D]. 吴杰.河南大学 2009
[2]赤泥道路材料的试验研究[D]. 齐建召.华中科技大学 2005
[3]赤泥用作高性能水泥性能调节组分的研究[D]. 张彦娜.南京工业大学 2004
本文编号：3645654
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