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利用中铝赤泥生产赤泥—水泥型混凝土的可行性探讨

刘春  
【摘要】:我国铝工业生产规模日益扩大,氧化铝生产过程中产生的固体废物--赤泥的排放量也大幅度上升,赤泥堆存量逐年增加。赤泥的露天堆存对周围空气、土壤和附近的地表、地下水造成了不同程度的环境污染。同时赤泥的大量存放,一定程度上是一种资源的浪费。 本论文根据焦作中州铝厂烧结法生产氧化铝的工艺条件,通过现场调研、理论分析,对中州铝厂烧结法产生的固废-赤泥进行物化性质分析,结合硅酸盐水泥生产工艺技术的特点,利用X-射线衍射分析、差热-失重综合热分析、红外光谱分析和扫描电镜等多种分析手段,对赤泥的胶凝性进行深入探讨。 通过对赤泥进行机械活化、煅烧热活化等试验室方法处理后,把赤泥作为一种水泥混合材料,制备赤泥—水泥型混凝土,并对其进行强度、耐久性能测试分析。试验结果表明:露天堆放的陈化赤泥中结晶态物质主要为碳酸钙和钙钛矿。电子显微镜观察表明,组成赤泥团聚体的一次粒子及其细小,赤泥中有相当部分为化学组成变动不定的不定形铝硅酸盐物质,在加热处理温度达到700℃时β-C2S开始形成,900℃时大量形成,钙钛矿在整个加热处理过程中表现为惰性;可以利用经过机械活化或煅烧热活化的赤泥部分取代水泥,制备赤泥-水泥型混凝土。当使用赤泥等量取代15%左右的水泥,制备赤泥-水泥型混凝土,其抗压、抗折强度与基准混凝土相当,赤泥-水泥混凝土具有较好的抗渗性能,其抗冻性能稍差于基准混凝土。但掺加赤泥过多,对强度发展不利。


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