赤泥的有效利用
我正好在做赤泥的论文呢,希望对你有帮助。
1.2.1 国外利用的现状
现阶段,国外对于赤泥的开发已经摆脱了原有的低价值的重复利用,对赤泥
的某种用途有无开发价值,能否产生较好的经济效益投入了更多的关注,进行了
深入研究。因此,目前在国外的研究已经开始探索附加值高的产品,使赤泥的应
用走向深入。
1.2.2.1陶瓷工业
利用拜耳法和烧结法赤泥[35-38},配合一定比例的粉煤灰,选择多种烧结助剂,采用湿法成型,加以定量的水搅拌均匀后压制成形,成型后的坯体在}1}℃下烘干12小时后便可进行烧成。拜耳赤泥系列的烧成温度为1160℃烧结赤泥系列的烧成温度为1140℃ .氧化性气氛下保温2小时。泥一粉煤灰陶瓷。陶瓷体外观规整,表面连续均匀。自然降温冷却后,
收缩率较为一致,即得到赤无裂纹气孔及鳞片状翘起物,颜色为黄绿色,断面晶体微细、均匀、波动。约为15%,致密度均匀。
1.3.2.2工业催化剂制备
西班牙的Fernando V Diez等人连续多年从事赤泥利用的研究工作,在工业
催化剂的开发方面进行了两方面的研究。
一、赤泥氢化催化剂
在早期的研究中,考虑到拜耳法赤泥含有较大量的氧化铁和氧化钦,将赤泥直接硫化活化后,即可作为氢化催化剂。稍后的研究中[}],他们选择了一种极为特殊的活化方法,将赤泥溶解于盐酸和磷酸的混合溶液中,之后将该混合溶液煮沸,用氨水调节PH值至S,然后将所得沉淀经过滤、洗涤、干燥、锻烧之后,再经过硫化作用即可得到相应的催化剂。在测定该催化剂的试验中,测试了其对于葱油的氢化作用,并且与同类催化剂进行比较,其结果表明该氢化催化剂有明显较高的活化性能和较长的活化周期。
二、赤泥作为四氯乙烯氢化脱氯作用的催化剂
从工业角度考虑,利用赤泥作为氢化脱氯作用的催化剂具有比普通商业催化剂更为明显的经济效益}4}}z10氢化脱氯反应是在连续床固定反应器中进行的,其中温度、压强、氢气流速、催化剂是否硫化和是否存在液相均被考虑在内。硫化赤泥作为一种氢化脱氯作用的催化剂,随着压强和温度的增加,四氯乙烯的转化速率也随之增加,液相存在并未影响反应的进行。动力学反应获取的实验数据也很好的符合了Langmuirr--Hinselwood模型。从另一个角度讲,此项研究对于环境中氟氯烃类物质的去除有一定的作用。
1.2.2国内利用的现状
我国是世界第四大氧化铝生产国,现国内主要有六大氧化铝生产厂,分别位于山东、山西、河南、贵州、广西。目前氧化铝年生产能力已达700多万吨,每年新产生的赤泥量达一千多万吨。和国外相比,我国铝土矿资源类型特殊,高铝、高硅、低铁、一水硬铝石,溶出性能较差,我国拜耳法赤泥的特点是铁及氧化铝含量高(但仍较国外拜耳法赤泥含量低)联合法赤泥特点是铁、碱含量低,氧化钙含量高。针对两种不同特点的赤泥,我国在赤泥利用方面取得了如下结果。
1.2.1.1建材
以烧结法生产氧化铝产出的赤泥,由于碱含量较拜耳法低,且含有大量的硅酸二钙,和水泥物相组成相同,可用来生产高标号水泥和其它建筑材料。
一、水泥
so年代山东铝业公司水泥厂开始投产,但由于赤泥含碱量高,赤泥配比受水泥含碱指标制约,赤泥利用水平仅达到i 5%^-20%。赤泥脱碱后更有利于利用赤泥制造水泥,该厂采用的“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”j13-15],降低了氧化铝生产的碱消耗,但是该方法生产工艺复杂,经济价值高,不利于工业化的大规模生产。贵阳铝镁设计研究院的刘子高等人将拜耳法赤泥与适量的石灰混合,经石灰消化、水热处理、缎烧处理和碱液溶出,可从赤泥回收70%以上的}2}3和90%以
上的Na20。但是因脱碱的方法效率不高,迄今未工业化。
二、生产建筑用砖材料
利用赤泥作建筑用砖材料的研究,是多年来许多研究者着眼的目标之一。着
眼于赤泥、煤渣等废料堆积如山,生产建筑用砖又毁坏大量耕地、严重污染环境
的问题,近年来许多研究单位和有关工厂,对用废渣生产建筑用砖,开展了许多
试验研究工作。
三、混凝土
五十年代以来,国内外相继开展了赤泥用于混凝土的综合开发利用。日本和
美国用赤泥制造人工轻骨料混凝土,比天然卵石混凝土强度还高前东德用赤泥生产混凝土轻型构件西德掺赤泥于沥青混凝土中,改善了沥青混凝土路面使用性能前苏联把赤泥用作道路基层材料。颜祖兴对于水泥赤泥混凝土开发应用进行了研究。结果表明,赤泥代替水泥用量少于X13时,水泥赤泥混凝土的强度特别是抗折强度与普通水泥混凝土强度相当。
1.2.1.2金属的回收
一、从赤泥中回收二氧化钛
印度Bharat铝业公司的Maitra利用本公司的拜耳法赤泥,进行成分分析,其赤泥中含有15^-180l0的Tl仇。采取如下措施对TiO2进行了回收试验。其一定量的赤泥于两倍的自来水混合搅拌,借助絮凝剂进行沉降。之后将洗涤过的赤泥与HCl缓慢反应,直至泥浆中和,在90--}}5℃时调整pH值为4。再用絮凝剂沉降,千燥沉降的赤泥,继续在加热的条件下用浓Hcl处理,经反应泥浆变为灰色,洗涤使泥浆与溶液分离,此时泥浆内为以}1仇和,T1仇为主,热的浓硫酸使得二氧化钦转化为它的硫酸盐,之后将所得含有硫酸钦的硫酸溶液进行水解,得到白色的Ti02•H2O沉淀。使用此法可以容易的回收TiO2,并且回收过程中所用的酸可以全部再循环,其后得到的废渣亦可用于海绵铁的生产。
二、从赤泥中回收铁的研究
在金属铁的回收方面前苏联、日本、美国、德国等均做了大量的研究,虽
然国外研究的时间都相对较早,多为so}-8o年代,但现在仍然在大量的实际应
用。下面只简述一下我国在赤泥中铁回收的研究情况。平果铝业公司和广西冶金
研究院联合作了以平果铝土矿拜耳法赤泥为原料,以煤为还原剂,进行直接还原炼铁的试验研究。铁以海绵铁的形态产出,铁的回收率为87,海绵铁含Fe为84,金属化率为91.5,可代替废钢作为炼钢的原料。中南工业大学提出一条合理利用高铁赤泥的新途径。即由高铁赤泥直接生产制备海绵铁。此外,赣州有色冶金研究所的管建红采用脉动高梯度磁选机对于平果铝厂的赤泥中铁进行了回收试验。
下面就会介绍一下工业矿渣免烧砖的制作方法与流程,可以仔细阅读。工业废渣免烧免蒸砖(以下简称免烧砖)是以工业废渣为集科,水泥、石灰等为胶结料,配以外剂压制成型后,经自然养护而成的。近年来,工业废渣免烧砖在我国发展很快,已成为重要的新型墙体材料之一。
工业废渣免烧砖与烧结砖相比因其利用工业废渣,又不需烧结和蒸养,生产成本比烧结砖低等吃渣量大,社会、环境效益突出棱角整齐,尺寸准确,抗压强度高于7.5MPa密实度在,吸水性小,耐久性能好。
1、生产工业废渣免烧砖的原材料
生产工业废渣免烧砖的原材料一般包括3大部分:工业废渣、固化剂和外加剂
1.1 工业废渣
工业废渣在免烧砖的生产中主要起集料作用。许多工业废渣都可以用来生产免烧砖,包括:电厂粉煤灰,钢厂矿渣,有色金属治炼厂冶炼渣,各种矿业尾矿,电解铜潭,化学废石膏及化学石灰,建筑废砖,建筑垃圾等。
各种工业废渣的化学成分、矿物成分、有害物质及在利用时的正副作用都不尽相同,因此利用工业废渣生产免烧砖时,应在分析各种废渣的特性之后,根据其强度形成机理,制定出合理的配方。有的工业废渣,在加入
适量的固化剂和外加剂后,可以单独用来制造免烧砖:如利用粉煤灰,加入河砂和石灰、石膏、水泥及复合的外加剂,生产出28d强度达到31MPa的工业废渣免烧砖又如,在经过预处理的铅锌尾矿中,加入适量水泥和外加剂,
制造出不低于MU10的工业废渣免烧砖。而大部分研究是将几种工业废渣相互搭配,优劣互补或优势协同来进行利用:例如现在秦晋之好较多的,是将粉煤灰和钢渣结合起来制造免烧砖,粉煤灰和钢渣中的活性成分在固化剂和外
加剂的作用下得以激发,满足砖的强度要求。粉煤灰料径比较小,单独制砖缺少大颗粒的骨料作用。而具有较大粒径分布的钢渣,就可以满足此条件,由此生产的免烧砖性能较优,如利用包钢的粉煤灰和钢渣制造出MU10-MU15的免烧砖。
在确定工业废渣免烧砖配方时,不但要尽可能地提高废渣的掺量,同时应尽可能地利用各种废渣本身有利于生产免烧砖的特性,从而尽可能地降低剂和外加剂的加入量,以有效降低砖的生产成本。生产工业废渣免烧砖较常用废渣的主要化学、矿物
分见表1。
此外,有些工业废渣因具有放射性,不宜或不能大量地用于制砖,使用前应先对其进行放射性检测。有些工业废渣如粉煤灰,使用前必须先进行预处理,除去草根及杂物,有的还需要研磨到需要的料径后才能使用又如转炉排出的废钢渣,需先经过磁选,剔除块状钢块后,再通过湿法球磨磨到需要的粒径。
废渣粒径的大小决定生产工业废渣免烧砖时是否需要另外再加入骨料。在工业废渣免烧砖的配合料中,掺加适量颗粒级配合适的骨料,可防止砖分层,减少收缩,改善成型时砖坯的排气性能,增加密实度,从而提高砖的强度和耐久性,并可
节约胶结料用量,降低成本。
作为骨料的砂有河砂、山砂和海砂3种。因山砂具有锐利的棱角,能和水泥较好地结合,而使砖具有较高听强度,所以选用山砂较好。不过一般能用于建材的砂,都可用于工业废渣免烧砖的生产。事实上,有的废渣本身就具有骨料的作用,如钢厂产生
的钢渣、煤矸石、矿业尾渣等。
1.2 固化剂
工业废渣免烧砖的固化剂是指能将分散状的各种原材料在物理、化学的作用下,固结成具有一定强度的胶结材料,如水泥、石灰、石膏等。
1.2.1 水泥
水泥在生产工业废渣免烧砖时,既是胶结剂,又是活性激发剂。其有效硅酸二钙和硅酸三钙等成分对砖的初期强度和后期贡献较大。一般选用高碱性的32.5普通硅酸盐水泥。
水泥的加入量越多,对工业废渣免烧砖的耐久性越有益可是随着水泥加入量的增大,砖的成本会随着提高。为了降低成本,许多生产厂家试图采用适当的工业废渣相互配合或是借助外加剂的作用,在保证砖强度的前提下,尽量少加以至于不加水泥。
如在利用赤泥和粉煤灰制造免烧砖时,只加入一些碱性激发剂和硫酸盐激发剂,砖的强度能达到MU15以上。
1.2.2 石灰
石灰熟化生成氢氧化钙,对水泥的早期强度和后期强度均有重要的作用,它同时是工业废渣免烧砖成型的胶结剂的胶结剂和碱性激发剂。但是有些工艺,特别是后期需采用蒸汽养护的工业废渣免烧砖,利用熟石灰可以简化工艺,减少砖在厂里停留的时间,缩短
砖及资金的周转时间。
1.2.3 石膏
石膏是生产工业废渣免烧砖的硫酸盐激发剂,同时它和石灰能力协同效应,起着促进剂的作用,对工业废渣免烧砖的强度起着直接和间接的作用。一般使用天然石膏效果较好,当然,为了降低成本,也可以使用工业化学石膏,如工业磷石膏。
在工业废渣免烧砖的生产中,固化剂可以单独使用,如水泥。而大多数情况下,视具体情况可将几种固化剂结合起来使用,如将石灰和石膏结合使用,或是石膏、石灰、水泥一起使用,效果都不错。当然,应用在工业废渣免烧砖中的固化剂远不止上面3种,还有
一些硫酸盐类等。同时,一些工业废渣(如碱渣等)也可以在砖的配合料中,充当激发剂的作用。
1.3 外加剂
工业废渣免烧砖可以借助外剂来提高强度,改善性能,稳定质量。外加剂有很多种,用于工业废渣免烧砖的主要有:塑化剂(即减水剂)、早强剂、抗冻剂等。
工业废渣免烧砖配合料混合的均匀性会直接影响砖的最终强度。一般情况下,为了提高配合料的混合均匀度,除了加强搅拌外,加入减水剂能有效地增加配合料的流动性,大幅度减少拌合用水量,从而提高砖的密实度、强度、抗冻、抗渗等性有也因此得到改善另一方
面,由于减水剂的分散作用,使得各物料接触的表面积增加,从而有利于提高反应机率。
生产工业废渣免烧砖时,掺入的减水剂多是亲水性的表面活性物质,常用的有木质素类,如木质素磺酸钙等。早强剂是提高制品早期强度的外加剂,无论是无机盐类、有机盐类,还是无机--有机复合早强剂,他们都依靠加速配合料的水化速度来提高砖的早期强度。
仿古砖,是釉面瓷砖的一种,胚体为炻瓷质(吸水率3%左右)或炻质(吸水率8%左右),用于建筑墙地面,由于花色有纹理,类似石材贴面用久后的效果,行业内一般简称为仿古砖。仿古砖不是我国建陶业的产品,是从国外引进的。仿古砖是从彩釉砖演化而来,实质上是上釉的瓷质砖。与普通的釉面砖相比,其差别主要表现在釉料的色彩上面。仿古砖产品先从国外引进,经过国人消化吸收创新生产出的建陶新产品。从工艺上讲,仿古砖是从彩釉砖演化而来,实质上是一种上釉的瓷质砖。仿古砖的使用功能与文化内涵,已扩展至更大的建筑装饰领域。作为一种含有优雅文化元素的产品,仿古砖的应用范围已经放大得很宽很广。优雅文化既能涵盖高雅消费文化,也能够涵盖大众消费文化。如果从优雅文化的角度审视仿古砖,概括起来,仿古砖可分以下几种文化内涵与特点。仿古砖按世界各大文明与民族文化类型进行分类的话,大约可以分成浪漫欧洲、原始非洲、神秘埃及、古印度风情、儒雅中国、古巴比伦王国等几大产品系列。而其中流行范围居前的则是浪漫欧洲和儒雅中国系列的仿古砖品种。在这里,仿古砖上的色彩成为产品设计中最具有影响力的元素。在艺术欣赏领域色彩它本身就可以代表一种情绪,并且还能够代表了一定的风俗习惯。在仿古砖产品系列,瓷砖上的图案也成为文明的标志与象征,这样的仿古砖装饰在墙上,无疑起到吸引人眼球的作用。风格优雅的仿古砖,可以疏理观赏者的想象力,可以让人感受到古典艺术符号的魅力。
1、仿古砖的花纹是相当多的,并且它的每一种花纹都与实物的样子十分相近,仿古砖整体是比较大的,所以多被人们用于厨房、浴室、客厅等等地方,由于它的颜色是是属于古朴的形态,所以无论是被使用多久,它的样子都与最初使用的状态一样,所以基本上是不用担心它老旧的样子!
2、仿古砖的表面还可以涂上一层你喜欢的釉,让你家的地板看起来非常的具有个性,本来仿古砖的表面就可以是凹凸不平的,所以在防滑效果上是很明显的。我们这世界上还存在一种污染叫做光污染,二恶仿古砖的表面不是那么的光滑,对于光一部分是可以吸收掉的,所以不太会造成光污染!
3、 仿古砖的吸水性是所有地板砖中最好的一种,它在吸水之后基本上是不会变形的,所以像是浴室、厨房这种很容易积水的地方,仿古砖的使用是非常恰如其分的,对于抗污能力,仿古砖的能力也比抛光砖要好的多,特别是在一些油污比较重的地方,抛光砖一般在使用两三年之后就需要换掉重新装修,然而仿古砖就完全没有这种烦恼!
仿古砖的缺点:仿古砖的缺点在于它是不容易做一些磨边等细微工作的,这就会导致房间在装修的时候,工程量会变得很大,技术不好的工人是让房间达不到完美的效果的。对于喜欢亮一点空间的人们来说,仿古砖的使用就不是一个好的想法,特别是在一些背阳的房间,仿古砖的使用会使得本来就不是很亮的房间显得更加的黑暗。
辨别方法:
一、看外观。瓷砖的色泽要均匀,表面光洁度及平整度要好,周边规则,图案完整,从一箱中抽出四五片察看有无色差、变形、缺棱少角等缺陷。
二、听声音。用硬物轻击,声音越清脆,则瓷化程度越高,质量越好。也可以左手拇指、食指和中指夹瓷砖一角,轻松垂下,用右手食指轻击瓷砖中下部,如声音清亮、悦耳为上品,如声音沉闷、滞浊为下品。
三、滴水试验。可将水滴在瓷砖背面,看水散开后浸润的快慢,一般来说,吸水越慢,说明该瓷砖密度越大;反之,吸水越快,说明密度稀疏,其内在品质以前者为优。
四、尺量。瓷砖边长的精确度越高,铺贴后的效果越好,买优质瓷砖不但容易施工,而且能节约工时和辅料。用卷尺测量每片瓷砖的大小周边有无差异,精确度高的为上品。