赤泥中重金属解毒处理的研究

《赤泥中重金属解毒处理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、赤泥中重金属解毒处理的研究[摘要]本文结合烧结法赤泥成分与性质，对赤泥屮可能含有的可溶性重金属盐进行解毒处理的研究。通过在磨制水泥过程中加入铁系还原剂(以FeS04为主)和防渗减水剂(以奈系为主)，在水泥使用过程中达到二次解毒，解决赤泥中可能存在重金屈的风险性。[关键词]赤泥重金属解毒处理[Abstract]Inthispaper,thecompositionandnatureofthesinteringofredmuddetoxificationtreatmentofredmudmaycontainsolubleheavymetalsalts・Polishedcementpro

2、cessiron-basedreducingagent(FeS04-based)andimpervioussuperplasticizer(Naphthalenemainly)toachievethesecondarydetoxificationintheprocessofcementusetoaddressthepossiblepreseneeofheavymetalsintheredmudrisk・[Keywords]heavymetaldetoxificationtreatmentofredmudP618.5赤泥亦称红泥是从铝土矿屮提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化

3、铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，根据工艺不同分为拜耳法赤泥和烧结法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0-2.0吨赤泥。据统计，全世界每年产生的赤泥约6000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上，累积赤泥堆存量高达5000万吨，而其利用率仅为15%左右。由于赤泥化学结合碱难以脱除且含量大，又含有氟、铝及其他多种杂质等原因，赤泥废渣的处置和综合利用成为一个世界性的大难题。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，不但对土壤、生态造成污染破坏，而且淋溶水下渗也严重威胁地下水安全，因此对环境造

4、成了严巫的污染。赤泥中主要成分以Si02、CaO为主,占50%以上，但是其可能含有微量的重金属及氟化物，为了综合利用安全性，本文结合烧结法赤泥成分与性质，对赤泥中可能含有的可溶性重金属盐进行解毒处理的研究。1试验1.1试验原料木项目研究所用的赤泥为山东某铝厂原遗留烧结法赤泥，分析其物理化学性质和矿物组成如下：采样烧结法赤泥呈粉状或固结为块状，颜色为灰色或暗红色，随着含铁量不同而发生变化，为弱胶凝性的碱性钙质材料，pH值约为12,提碱后赤泥的pll值约为9〜10。赤泥具有较大内表面积，比表面积为64.09〜186.9m2/g,空隙比为2.53〜2.95,粒径为0.075-0.005

5、mm的粒组大约占90%左右。比重2.84〜2・87g/m3,其化学成分见表1。表1试验用赤泥的化学组成粉煤灰为原料以石灰石烧结法的熔渣赤泥进行X射线分析，结果如图1所示。图1赤泥X射线衍射图由图1可以看出，赤泥中主要含有Ca(OH)2、CaC()3、Ca3A12Si208(OH)4、Y-C2S、FeO、FeS和Na2S矿物质，还可能含有少量的Ca0?A1203、12Ca0?7A1203>3-C2S等物质。1.2试验原理立窑生产水泥熟料采用成球料球投料，料球中配有煤粉。立窑属于逐层锻烧。当料球被热气料逐步加盐时，产生的C0从内向外扩散，使球内物料处于强还原气氛中(使其在高温下，且缺

6、氧环境中)，使Cr6+在高温下被还原为Cr3+o为了在低温区不被进行二次氧化，在其屮加入抑制Cr3+转化为Cr6+的抑制剂(原理是Cr3+转化为Cr6+必须在高温、富氧、强碱环境中形成，加入抑制剂使其缺少强碱性条件，因此抑制了二次氧化，解决了传统高温干法解毒的缺陷)。在磨制水泥过程中加入铁系还原剂(以FeS04为主)和防渗减水剂(以奈系为主)，在水泥使用过程屮达到二次解毒，这些添加剂的加入在以后长期的过程中抑制了Cr3+被氧化为06+的自然灾害氧化环境。以上过程其反应式如下：2C+()2—>CO2Cr6++3S2-+60H-->3S+2Cr(OH)32Na2CrO4•

7、4H20+3C0—Cr203+2Na20+3C02t+8H202CaCrO4+3CO->Cr2O3+2CaO+C02f1120(g)+Na20+N0x-NaN03+NaNOxFeS04—Fe2++S042-32072-+6Fe2-+14H+f2Cr3++6Fe3++7H20复合解毒法(四法合一)使赤泥中存在的重金属离子得到有效处理。1.3试验方法为了研发的明显性，采用了人为在水泥熟料烧制过程屮加入适量比例的参照物，对于加入前后进行数据对比，从而获得研究结论。采用立窑高温缺氧还原解