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《河南理工大学》 2010年
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中州铝厂多年期赤泥“泛霜”物质分析及制备赤泥烧结砖研究

邢明飞  
【摘要】: 赤泥是氧化铝生产中产生的废弃物。中州铝厂多年期烧结法赤泥因其含碱物质较多,常在原料和试验产品表面形成“霜”状白色沉淀,“泛霜”现象严重影响了其资源化利用,目前赤泥堆放场堆积的赤泥已达1900万m3。大量赤泥不仅占据大面积农田和山丘,而且对堆场周边大气、水环境等造成污染。本论文通过分析多年期烧结法赤泥的化学与矿物组成,探讨烧结法赤泥的“泛霜”物质成分及其影响因素,并尝试利用不同年期烧结法赤泥制备赤泥烧结砖的新的赤泥大宗资源化利用途径。此项研究不仅可以解决赤泥大量堆存的问题,而且大宗利用变废为宝,在解决环境问题的同时带来可观的经济和社会效益。 试验采用X-衍射、扫描电子显微镜、原子吸收等多种方法从化学组成、矿物组成、微观形态等方面对各年期烧结法赤泥和赤泥“泛霜”物质进行研究,分析烧结法赤泥“泛霜”现象的产生原因。按溶解性将白色“泛霜”物质分为可溶钠钾盐类(NaCl、KCl、Na2CO3、KHCO3、NaNO3等)与不可溶钙镁盐类(CaCO3、MgCO3等),这两类碱性物质在赤泥“泛霜”过程中的作用时间和影响程度都不相同,并确定主要影响因素是不可溶盐类。结合赤泥“泛霜”的成因和各年期赤泥化学矿物组成,研究“霜”物质在焙烧过程中的转化,发现可以通过烧结的方法将碱性物质固结在烧结砖内,此方法不仅可以消除烧结砖“泛霜”问题,而且被固结的碱性物质可以在一定程度上提高砖体强度。利用不同年期烧结法赤泥为主要原料,分别与黄河淤泥沙、粉煤灰、煤矸石等其他工业固体废物掺配,制备出以赤泥为主体的新型烧结产品。实验分为四轮24批次进行,共制备烧结砖260余块,实验结果显示利用不同年期赤泥制备烧结砖烧制的工艺条件、抗压强度、吸水率和“泛霜”性能指标都不相同,在大规模资源化利用中需分类利用。根据实验结果选取较为理想的多年期赤泥煤矸石砖为深入研究对象,进一步验证了烧结温度、赤泥含量以及成型压力对烧结砖性能的影响。试验结果表明在最佳制备工艺条件下,多年期赤泥煤矸石砖“泛霜”现象基本消失,抗压强度为13.10MPa、吸水率为21.6%,满足国家粉煤灰普通烧结砖GB5101-2003中的要求。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU522.1

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