常压石灰法处理烧结法赤泥脱碱及其机理研究_杨久俊

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1、无机盐工业第44卷第6期40INORGANICCHEMICALSINDUSTRY2012年6月环境·健康·安全常压石灰法处理烧结法赤泥脱碱及其机理研究*杨久俊1，21111，3，李建伟，肖宇领，罗忠涛，韩玉芳（1.郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450052；2.天津城市建设学院；3.石家庄铁道大学）摘要：采用石灰（CaO）作为脱碱剂处理烧结法赤泥，研究了反应温度、反应时间、脱碱剂添加量、液固比等因素对赤泥中钾、钠溶出率等碱脱除效果的影响，分析了石灰处理赤泥的脱碱机理。结果表明：温度升高、反应时间延长、石灰掺量增加以及液固比增大均能提高赤泥的脱碱效果，其

2、中尤以反应时间和石灰掺量的影响效果更显著。添加石灰处理烧结法赤泥的脱碱机理是部分方钠石（NaAlSiOCO）中的2个Na+被1个Ca2+置换出，生成了更难溶的钙霞866243石［Na6CaAl6Si6（CO3）O24·2H2O］。关键词：石灰法；赤泥；脱碱中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1006-4990（2012）06-0040-03Researchondealkalizationofsinteringprocessredmudbylimeprocessatnormalatmosphereandmechanismthereof1，21111，3

3、YangJiujun，LiJianwei，XiaoYuling，LuoZhongtao，HanYufang（1.SchoolofMaterialScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450052，China；2.TianjinUrbanConstructionInstitute；3.ShijiazhuangTiedaoUniversity）Abstract：Dealkalizationofsinteringprocessredmudwasmadebylime（CaO）asde-alkaliage

4、nt.Reactiontemperature，re-actiontime，additiondosageofde-alkaliagent，andliquid-solidratioonthealkaliremovaleffects，suchasdissolutionratesofpotassiumandsodiumintheredmudwerestudiedanddealkalizationmechanismoflimeprocesswasanalyzed.Resultsshowedthattheriseoftemperature，theelongationof

5、reactiontime，theaugmentoflimedosage，andtheincreaseofliquid-solidratiowereallabletoimprovethedealkalizationeffectofredmud，especially，thereactiontimeandlimedosage.Deal-kalizationmechanismofsinteringprocessredmudbyaddingCaOwasthattwoNa+werereplacedbyoneCa2+inthepartofsodalite（Na8Al6Si

6、6O24CO3）toproduceamoreinsolublecalciumnepheline［Na6CaAl6Si6（CO3）O24·2H2O］.Keywords：limeprocess；redmud；dealkalization中国拥有丰富的铝土矿资源，矿物组成以一水1实验部分硬铝石为主，氧化铝的生产多采用烧结法及联合法1.1原料与仪器工艺生产［1-2］，尾矿中产生大量赤泥。赤泥中含有较原料：烧结法赤泥，中国长城铝业郑州分公司；多的碱性物质限制其大规模综合有效利用［3-5］，因此石灰，分析纯氧化钙。烧结法赤泥为砂状颗粒，含水必须对赤泥中碱性组分进行脱除并

7、加以回收。近年率较大，晒干后呈土黄色，105℃烘干磨细后成灰白来赤泥脱碱方法成为国内外研究的热点，目前主要色。赤泥的化学成分及含量（质量分数）：CaO，采用的方法有：常压石灰脱碱法、酸浸出法、盐浸出40.88%；SiO2，25.36%；Fe2O3，11.29%；Al2O3，7.48%；法、工业“三废”中和法、石灰纯碱烧结法、细菌浸出MgO，2.12%；TiO2，1.72%；Na2O，3.19%；K2O，1.04%；法、悬浮碳化法、膜脱钠技术和选择性絮凝技术脱钠烧失量，5.13%。等［6-7］。其中常压石灰脱碱法操作方便，不会造成二仪器：ACS-6A型电子秤；

8、DF-4型电磁矿石粉次污染，碱脱除率较高且脱碱处理后