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[原创] 我前些日子做的一点东西

我前些日子做的一点东西

关于赤泥综合利用的部分摘来一点,由于是直接拷贝我的文档,中间的很多细节就不修改了,具体资料也有一些,需要的可以联系。
如下:


第一部分:
1.1赤泥对环境的影响及应对方案


1.1.3赤泥的安全堆放


氧化铝生产过程中,如果赤泥不能变废为宝,加以综合利用,就可能成为最大的环境污染源。山西铝厂、郑州铝厂都曾因为赤泥坝渗漏、决口,造成对周边环境的严重污染,带来巨额的经济损失。随着生产规模的不断扩大,产量不断提高,赤泥排放量日益增加,赤泥堆场的压力越来越大,产生污染的危险性也越来越高。


近年来,随着环境保护工作的加强,赤泥的排放情况有了较大的改善[6]。除英国、法国和日本继续采用排海法排入深海外,多数国家采用露天存放,并由湿法堆存向干法堆存过渡。有的国外铝厂还在赤泥堆存场上种植了草木,并形成了灌木林。我国山东、河南、贵州、山西等氧化铝厂,采用平地高台、河谷拦坝、凹地充填等方法堆存赤泥,多未采取有效措施,如我国某厂赤泥废液污染地下水源200700m ,使该地区地下水永久性碱化。因此,赤泥安全堆存方面的研究工作还有待加强。



1.1.4赤泥用于燃煤脱硫的可行性分析[7]


我国是一个以燃煤为主要能源的国家,由于大量燃用煤炭,排入大气中的SO2
逐年增加,每年可达千万t ,这一有害物质对环境造成极大的危害。为了消除SO2 ,人们研究开发了近百种燃煤脱硫的方法,就目前实际应用的各类方法中,以石灰石/石灰法最多,87 % 以上。


赤泥的大部分成份为碱金属,SO2
有很强的反应活性,同时由于氧化铝生产的特点,外排赤泥的粒度也很小,完全符合脱硫过程的粒度要求。综合计算,赤泥脱硫的有效成分高于CaO 含量50 %左右的石灰石。


赤泥有很小的粒度和非常大的比表面,分析数据表明,粒度小于45μm 的赤泥占总量50 %以上,比表面积可达到1020 m2/g
,
小粒径及大比表面积均可加大化学反应速度和反应深度,符合脱硫过程中的粒度要求。


从上面关于赤泥的分析可以看出,赤泥完全有条件代替石灰/ 石灰乳对烟气进行脱硫,使用中可以不改变原有的工艺流程。赤泥中还含有部分溶解在水中的碱,其烟气净化效果会好于石灰/石灰乳。



1.1.5赤泥在废水净化中的作用


吸附柱实验研究表明,赤泥吸附剂具有工业应用价值,可直接用1 mol/L
HNO
3处理吸附柱,使被吸附的金属脱附,吸附剂可以重复使用,废水中盐类物质的存在也不会影响吸附效果。


Lopez[8]用赤泥与硬石膏的混合物加水制成在水溶液中稳定性好的集料,这种集料对重金属离子吸附性能较强,48h的最大吸附量为: Cu2 + 19.72 mg/g ;Zn2+ 12.59mg/g ;Ni2 + 10195 mg/g;Cd2 + 10.57 mg/g。对城市污水中重金属离子的连续吸附实验表明,赤泥对Cu2 + Zn2 + Ni2 + 的去除效率分别是100 %68 % 56 %


Cengeloglu[9]用赤泥吸附水体中的氟化物,HCl活化处理的赤泥对水体中氟的清除效率为82 % ,而褐煤、高岭石粘土、膨润土的脱氟效率分别为8 %18.2 %46 %Ahundogan[10]用热处理(200800)和酸处理(HCl)技术活化赤泥,酸活化赤泥对水体中的As有较好的吸附作用,当水体中As 浓度为10 mg/L,赤泥含量20 g/L,25,1 h吸附反应对As(V) 的除去率为96.52 % ,As() 的除去率为87.54 %


Akay[11]以赤泥作为交叉流微滤过程的载体,清除水体中的磷酸盐。研究表明,在吸附反应过程中,磷酸盐作为胶体赤泥颗粒的凝结剂,赤泥集料对磷酸盐的过滤形成可压缩的过滤饼,磷酸盐的滤除效果与pH、磷酸盐/赤泥比例、共存离子(如硫酸离子)浓度有关。当pH = 5.2 ,滤除率可达100 %


Namasivayam[12]用赤泥吸附纺织染料废水中的刚果红(Congo red) ,其吸附能力主要受pH 值和吸附剂含量的影响, 吸附等温线为Langmuir Freundlich型,Langmuir 吸附容量为4.05 mg/g ,吸附效果较好,处理成本较低。



1.1.6绿化赤泥堆场的可行性分析


由于赤泥的碱性极强,赤泥堆场寸草不生,不仅污染环境,而且影响美观。对赤泥堆场进行土壤改良,可以为绿化、美化赤泥堆场环境,减少污染提供有效的技术途径。


Jonathab W.C.Wong Geon Ho[13]在暖房实验和田野实验中,研究了用石膏和污泥作为赤泥的改良剂及其对赤泥堆场绿化的潜在价值。在暖房实验中研究了赤泥在添加石膏(0 38.5 t/ha) 和污泥(0 38.5 77t/ha) 的条件下,Agroryron elongatum(高麦草) 的生长情况。沥出物和土壤分析表明,石膏可以有效地降低赤泥的EC(电导) Na ESP(离子交换力) ;同时污泥也有降低ECNa ESP 的作用。污泥能明显地增加产物的干重,为植物的生长提供了丰富的营养物。。随着污泥和石膏加入量的增大,植物覆盖率和高麦草干重都得以提高。


结果证实污泥的添加不但能改善土壤的性质,同时也改善了土壤的营养结构。运用污泥作为赤泥重新绿化的添加剂,不但为污泥的储存找到了一条新的途径,同时也是铝冶炼废渣重新绿化的一个重要战略。


第二部分:

2.1赤泥的处理方案



2.1.1.1铁的回收:
在现今铁矿产资源日益枯竭的情况下,高铁赤泥成为重要的铁矿产资源。铁在赤泥中的赋存状态主要以Fe2O3 为主,伴有少量的FeO,黄柱成研究表明,从热力学和动力学来看,从赤泥中还原铁是完全可行的。磁选法是回收铁的重要方法,姜平国等在501250℃左右对赤泥进行烧结,完成晶体结构的重整,可使细粒分布的铁铝分离,磁性部分被还原熔炼产生生铁[27]
2.1.1.2二氧化钛的回收

二氧化钛也是赤泥中含量较丰富的资源之一,有较大的回收价值。从赤泥中回收TiO2成本较高,但如果考虑环境的破坏和长期占用土地资源所造成的损失,通过副产品路线回收是值得的[2]


2.1.1.3钪的回收

氧化铝工业中,原料铝土矿含有丰富的钪,经过冶炼后,在其残渣赤泥中得到进一步富集。肖金凯[28]通过淋滤实验、酸处理实验以及电子探针分析证实,赤泥中的钪不是离子吸附型,也不存在于新形成的铝硅酸盐矿物中。池汝安等[29]探讨了从赤泥中提取钪的方法,先将赤泥还原熔炼产生铁和铝钙渣,把铝钙渣用碳酸钠溶液浸出,形成白泥,再从白泥中用化学方法回收钪,得到纯度大于99. 7%的钪,钪回收率为60% 80%。邵明望将赤泥先后用硫酸、水浸出,然后用P204 +仲辛醇+磺化煤油进行萃取,NaOH溶液进行反萃取,之后加入盐酸、草酸,得到草酸钪,灼烧后得到白色氧化钪粉末,钪回收率大于80%[27]



2.1.2赤泥的综合利用
2.1.2.1利用赤泥制备建筑材料

国内外实践表明,用赤泥可生产出多种型号的水泥[31-33]
。任冬梅[6]
综合评述了利用赤泥生产水泥的研究进展。由于赤泥含碱量高,赤泥配比受水泥含碱指标制约。为更加有效地利用赤泥生产水泥, 山东铝业公司已完成国家“八五”科技攻关项目“常压氧化钙脱碱与低碱赤泥生产高标号水泥的研究”和“低浓度碱液膜法分离回收碱技术”,使以烧结法、联合法赤泥为原料生产水泥的技术向前迈进了一大步,提高了赤泥配比,使赤泥配料提高到45%,并提高了水泥质量,由以生产425#普通水泥为主,提高到以生产525#水泥为主[2]


利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。邢国[34]、 杨爱萍、 张培新[36]Nevin Y[37]分别报道了利用赤泥生产免蒸烧砖、粉煤灰砖、黑色颗粒料装饰砖和陶瓷釉面砖。以烧结法赤泥制备釉面砖为例,其主要工艺过程为:原料→预加工→配料→料浆制备(加稀释剂)→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。该法生产的陶瓷釉面砖,以赤泥为主要原料,取代了传统的陶瓷原料,不但可以降低原材料费用,而且具有极大的环保意义[2]



2.1.2.2 利用赤泥制备硅钙复合肥料

赤泥中含有植物生长所必需的微量元素,因而可用来制备效果良好的碱性复合肥料。其生产方法是先将赤泥经过脱水,再在120300℃进行烘干活化,磨细后即可成为农业肥,对水稻、小麦等农作物具有良好的增产作用[27]



2.1.2.3 利用赤泥制备塑料填料


在塑料工业中,赤泥主要用作塑料功能性填料。由于赤泥特有的化学组成,使其具有良好的抗老化性能及热稳定性能,同时赤泥对PVC具有补强作用。同时,因为赤泥的流动性要好于其它填料,这就使塑料具有良好的加工性能。赤泥的加入也使红泥塑料具有较好的耐酸、碱性和更强的阻燃性[38]




由于这只能算是综述部分的内容,有很多也只是文献摘取的内容,不是很全面,见谅


[ 本帖最后由 摘花下酒 于 2008-6-19 23:36 编辑 ]
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