烧结法和拜耳法赤泥的基本特性对比及利用价值研究.pdf

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1、·１２２·材料导报Ｂ：研究篇２０１１年１１月（下）第２５卷第１１期烧结法和拜耳法赤泥的基本特性对比及利用价值研究＊韩玉芳１，２，杨久俊１，３，王晓１，李建伟１（１郑州大学材料科学与工程学院，郑州４５００５２；２石家庄铁道大学材料科学与工程学院，石家庄０５００４３；３天津城建学院材料科学与工程系，天津３００３８４）摘要针对不同品种赤泥提出合理有效的综合利用手段，对郑州长城铝业有限公司的烧结法赤泥和拜耳法赤泥进行了组成、结构及活性分析等方面的研究，分析显示烧结法赤泥中钙和硅含量较高，而拜耳法赤泥中铝和碱含量高。从赤泥中稀土元素的赋存状态来看，其主要以铝土原矿物的形式存在。差热

2、分析显示两者在加热过程均有铁不同价态的相互转化过程。从活性系数对比来看，两者的活性系数均大于９０％，而拜耳法赤泥几乎达到１００％。由此得出结论：烧结法赤泥需要调整其中组分，增加其活性，而拜耳法赤泥则需要降低其中的碱含量。若能结合其中稀土元素的分离，则赤泥可以变废为宝。关键词赤泥烧结法拜耳法理化特性中图分类号：Ｘ７５８文献标识码：ＢＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＢａｓｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＶａｌｕｅｏｆｔｈｅＳｉｎｔｅｒｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＢａｙｅｒＰｒｏｃｅｓｓＲｅｄＭｕｄ１，２，ＹＡＮＧＪｉｕｊｕｎ１，３，ＷＡＮＧＸｉａｏ１，Ｌ

3、ＩＪｉａｎｗｅｉ１ＨＡＮＹｕｆａｎｇ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＴｉｅｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００４３；３ＴｉａｎｊｉｎＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４）ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｆｉｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ

4、ｏｆｒｅｄｍｕｄ，ｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｒｅｄｍｕｄａｎｄＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｅｘａｃｔｅｄｆｒｏｍＺｈｅｎｇｚｈｏｕＧｒｅａｔＷａｌｌａｌｕｍｉｎｉｕｍＣｏ．，ＬＴＤｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃａｌｃｉｕｍａｎｄｓｉｌｉｃｏｎｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｈｉｇｈｅｒｉｎｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｒｅｄｍｕｄ，ａｎｄＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｈａｄｈｉｇｈａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄａｌｋａｌｉｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｒａｒｅ－ｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｉ

5、ｎｔｈｅｒｅｄｍｕｄｗｅｒｅｅｘｉｓｔｅｄａｓｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｍｉｎｅｒａｌｅｘｉｓｔｅｎｃｅ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｒｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖａｌｅｎｃｅｍｕｔｕａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｈａｐｐｅｎｅｄｉｎｈｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｓｆｏｒｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｄｅｘｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｒｅｄｍｕｄ，ｂｏｔｈｒｅａｃｈｅｄ９０％（Ｂａｙｅｒｒｅｄｍｕｄａｌ－ｍｏｓｔｒｅａｃｈｅｄ１００％）．Ｓｏｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｗａｓｔｈａｔｓｉｎｔｅｒｉｎｇｒｅｄｍｕｄｎｅｅｄｅｄｔｏａ

6、ｄｊｕｓｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｉｔｓａｃｔｉｖｉｔｙｂｅｆｏｒｅｉｔｗａｓｕｓｅｄａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｃｅｍｅｎｔ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅＢａｙｒｅｄｍｕｄｎｅｅｄｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｌｋａｌｉｃｏｎｔｅｎｔ．Ｉｆｃｏｎ－ｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｒｅｄｍｕｄｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｄｍｕｄｕｓｅｄｉｎｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｆｉｅｌｄｍｕｓｔｂｅｖｅｒｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｒｅｄｍｕｄ，ｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，Ｂ

7、ａｙｅｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ铝硅酸盐物质，具有一定的自硬性。０引言目前大量赤泥的堆放一方面占用大量土地，而且大量的赤泥（Ｒｅｄｍｕｄ）是从铝土矿石中提取氧化铝过程排出的废碱液渗透到附近农田，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表及工业废弃物。氧化铝属两性氧化物，既能溶解于酸中，也能地下水源，带来严重的环境问题［２，３］；另一方面赤泥中许多可溶解于苛性碱溶液中。因酸法生产中存在较严重的腐蚀性以利用的成分不能得到合理利用，造成资源的二次浪费。关问题，目前在工业上主要采用碱法生产［１］。碱法生产