赤泥在材料方面的利用研究进展

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1、何小芳，朱克山，刘源，等：赤泥在材料方面的利用研究进展赤泥在材料方面的利用研究进展何小芳，朱克山，刘源，戴亚辉，曹新鑫(1．河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454000；2．东南大学材料科学与工程学院，江苏南京211189；3．河南理工大学万方科技学院，河南焦作454000)摘要：赤泥是氧化铝工业生产中的主要废料，对环境造成了严重污染。文章综述了近几年国内外赤泥在金属回收利用、建筑材料及高聚物改性等材料方面的研究进展，以期为赤泥的有效利用找到新的途径。关键词：赤泥；材料；再利用；研究进展Abstract：Redmudisthema

2、insoliddisposalinthealuminaproductionprocess，whichhascausedseriouspollutiononenvironment．Inthispaper,theadvancedresearchofcomprehensiveutilizationofredmudinvaluablemetalrecycling，buildingmaterialsandmodifiedpolymerinrecentyearswereintroduced，lookingfor—wardtofindinganewap

3、proachtoredmud．Keywords：redmud；material；recycle；researchprogress0引言赤泥中含有丰富的铁、铝、钙、钛、钪等有用金赤泥是氧化铝工业排放出的废渣。化学成分属元素。这些金属资源目前未得到充分的利用，尤极其复杂．其中含有碱及其他污染物。工业上赤泥其在矿产资源日益缺乏的条件下，对赤泥中有用元通常被输送到赤泥堆场，不但占用大量的土地，而素的回收显得日渐重要。对高含量的铁、铝(赤泥中且使大量废碱液渗透到附近农田，造成土壤碱化、总质量分数大50％)等应优先提取，才能有利于其沼泽化．污染地表地

4、下水源，赤泥微粒会随风飞扬他金属的回收。对大气环境造成危害。赤泥的堆放不仅引起环境WanchaoLju等[1】以拜耳法赤泥为原料，经直污染。还使赤泥中的许多可利用成分不能得到合接还原焙烧一磁选回收铁。该赤泥中氧化铁含量理利用，造成了资源的二次浪费。随着国内外氧化27．93％，并以赤铁矿为主要存在状态。在焙烧温度铝产量的大幅增长。铝土矿品位不断下降。氧化铝为1300℃左右，焙烧时间为110min，炭粉加入量工业排放的赤泥量将更快增加，其对环境的影响为赤泥量的18％左右，添加剂(碳酸钙、碳酸镁)容将更加严重。开发赤泥废渣减量化、无害化和资源量

5、为赤泥量的6％的较理想的焙烧条件下，经磨细化的关键技术．依靠科技进步减轻和消除日益增磁选后所得的精矿中，金属铁含量为86．36％．金属长的赤泥危害．已经成为国内外氧化铝工业界面化率为96．98％，回收率为81．4O％。I临的重大课题。ZhouHualei等[2】将活性炭用磷酸三丁酯改性，1赤泥的综合利用并以改性后的活性炭为吸附剂从赤泥的酸浸液中1．1赤泥中的金属回收提取钪。分别考察了改性活性炭用量、吸附温度、吸附时间等因素对钪的提取率的影响。实验表明。基金项目：河南理工大学实验室开放基金(SKJA10026；改性活性炭对钪可以进行选择性萃

6、取。且在改性SKJB10012)；~南理工大学SRTP项目(09—3-031；09—3-059)活性炭用量为6．25g／L，吸附温度为308K，吸附时、·i5=杰材垫-27-何小芳，朱克山，刘源，等：赤泥在材料方面的利用研究进展间约40min的条件下，改性活性炭对钪的选择性结构测试表明：赤泥添加量和烧成温度是影响样品吸附效果最好。结构和性能的主要因素。赤泥添加质量达60％时，1．2赤泥在建筑材料方面的利用样品烧成温度为1100qC，样品的显气孔率为1．2．1赤泥生产水泥31．78％，吸水率为l5．34％，体积密度为2．07kg／m，由于赤

7、泥中含有的大量生产硅酸盐水泥熟料压碎强度为26．74MPa，耐酸性为93．54％，耐碱性所必须的氧化硅、氧化铝、氧化亚铁、氧化钙及一定为99．27％。样品的晶相组成为一Fe20。、0【一鳞石英、的硅酸盐矿物。因此赤泥可作为高性能水泥制备的钠长石及斜辉石等，是一种气孔率高且强度高的优重要组成部分。诸多实践表明，用赤泥可以对水泥质滤料。的部分性能进行改性。Y．Pontikes等[61以拜耳法赤泥为原料制备陶汪智勇等p]通过用硅酸盐水泥、偏高岭土等混瓷，研究了烧结温度和不同环境对制备陶瓷的影合材、膨胀剂及减水剂等制备混合水泥的研究发响。结果表明

8、，在空气和N氛围下，样品在800oC现：赤泥对混合水泥凝结时间的影响显著，随着赤时开始收缩．并且当度为l000～l100℃时，样品泥掺量的增加，混合水泥的凝结时间迅速下降。再收缩2．6％～13