赤泥碱物质分析及大宗综合利用研究

【摘要】： 为解决赤泥用作建材时的泛霜问题,实现赤泥大宗综合利用,本文针对焦作中州铝厂生产过程产生的赤泥,研究烧结法新赤泥和拜耳法新赤泥中碱物质成分和含量,利用拜耳法新赤泥和黄河河砂尝试制烧结砖,并对其泛霜情况进行分析。 通过X-衍射可知,烧结法新赤泥碱物质成分主要是碳酸钙CaCO3,其次是钠钾石盐化合物(NaCl、KCl)、钙钛矿(CaTiO3)、氮化铁(FeN)、KF等,以不可溶盐为主;拜耳法新赤泥中碱物质的主要成分为NaNO3、Mg(OH)2、Ca3Al2(SiO4)3、KAlSiO4,但以可溶性盐为主。 本文以拜耳法新赤泥和黄河河砂为原料,按不同配比和不同烧结温度进行烧结。结果如下:赤泥河砂比为Ⅲ、烧结温度为D℃时烧结砖的抗压强度达到17.5Mpa,吸水率为20%,体积密度为1704 kg/m3,干燥收缩值为0.12,泛霜程度为轻微泛霜,冻融试验后抗压强度平均值为20.11Mpa,质量损失率为0.025%,各项性能指标符合GB5101-2003《烧结普通砖》标准要求,因此,以赤泥和河砂为原料生产烧结砖是可行的。 由于拜耳法赤泥中碱物质以可溶性盐为主,因此,本文采取将赤泥进行两次逆向洗涤的脱碱方法,将水洗后赤泥与河砂配比制烧结砖,实验表明,相同工艺条件下,水洗后赤泥生产的烧结砖比原赤泥烧结砖泛霜程度有明显改善。用循环水或新鲜水对烧结后的砖进行淋水或浸水,对烧结砖的泛霜程度影响不大。为使赤泥得到合理的应用,建议铝厂在生产过程中增加赤泥洗涤次数。