赤泥的综合利用

论文摘要

合理利用铝自然资源和二次资源是可持续发展的要求。由于铝上矿的品位逐渐降低,进口矿石又受到牵制,并且每年我国的赤泥排放量都在增大,堆放的赤泥占用了大量的土地,而且危害生态环境。因此多渠道地利用和改善赤泥,已迫在眉睫。碳分法处理拜耳法产生的赤泥的研究表明,钠的最高提取率为50.1%。混联法产生的赤泥在相同的碳分条件下,钠的提取率为17.3%。钠的提取率随温度的升高而增大,随着压力的增大而增大,随通气时间的延长而增大。用柠檬酸常温常压浸出赤泥的方法,不仅解决钠的浸出问题,而且增大了经济效益。浸出渣-浓硫酸焙烧可以使有价元素铁、铝得到回收利用,为赤泥的综合利用提供了一条新途径。柠檬酸浸出赤泥的研究表明：1、柠檬酸浸出赤泥实验表明,铁、铝、钙、硅的提取率随着浸出温度的升高、时间的增加、柠檬酸加入量的增多而逐渐增大。而在常温时钠的提取率已经超过85%,其他金属元素的提取率最低。2、用柠檬酸浸出赤泥,可以提取赤泥中的钠金属元素。当柠檬酸加入量为浸出钠元素所需柠檬酸的1.6倍,在浸出温度为20℃、浸出时间为30min的条件下,拜耳法赤泥中钠的提取率可达到88.3%；混联法赤泥中钠提取率可以达到85.42%、铁的提取率为2.45%、铝的提取率为16.3%、钙的提取率为12.5%。3、焙烧实验的单因素结果显示,铝的回收率随焙烧时间的增加、浓硫酸加入量的增大而升高。正交实验确定了最佳焙烧工艺条件,焙烧条件为温度为410℃,焙烧3h,按1：1.8配入浓硫酸,铁元素几乎全部浸出,铝的回收率为89.8%。4、造矾终点pH值的不同,铁和铝的回收率不同,其回收率随pH值的升高而增大,当pH超过4后铁的回收率稳定在99.8%附近,铝的回收率稳定在99%附近。5、矾渣碱溶的实验表明,铝的溶出率随时间的增加而增加；随温度的升高而升高；随碱加入量的增加而增加。在常温下加入能使矾渣中铝完全反应所需5倍的分析纯KOH,搅拌30min,铝的溶出率为85.46%。6、铁产品主要含有赤铁矿,少理的氧化钛和氧化钾。扫描电镜结果显示铁产品的颗粒细小,呈球状,团聚的大颗粒外形不规则,农面粗糙。铝产品中的铝以氧化铝的形式存在,颗粒的粒径非常小,呈球形；颗粒出现团聚现象,团聚后的颗粒外形不规则,农面粗糙。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 我国氧化铝资源现状
• 1.2 赤泥的综合利用现状
• 1.2.1 赤泥作矿物材料整体加以利用
• 1.2.2 赤泥中有价金属的回收
• 1.2.3 其他应用
• 1.3 赤泥的性质和种类及其对环境的影响
• 1.3.1 赤泥的性质
• 1.3.2 赤泥的主要种类
• 1.3.3 赤泥对环境的影响
• 1.4 柠檬酸钠的性质及用途
• 1.4.1 柠檬酸钠的性质
• 1.4.2 柠檬酸钠的用途
• 1.5 实验的研究意义及研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 碳分法处理赤泥
• 2.1 实验原料
• 2.1.1 赤泥
• 2'>2.1.2 CO₂
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验设备
• 2.4 实验过程
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 碳分法处理拜耳法产生的赤泥
• 2.5.2 碳分法处理联合法产生的赤泥
• 2.6 小结
• 第三章 柠檬酸浸出赤泥工艺
• 3.1 实验原料
• 3.2 工艺流程的设计
• 3.3 检测方法
• 3.4 柠檬酸浸出赤泥实验
• 3.4.1 实验原理
• 3.4.2 实验原料及设备
• 3.4.3 实验过程
• 3.4.4 结果与讨论
• 3.5 浸出液沉铝、沉钙实验
• 3.5.1 实验原理
• 3.5.2 实验原料及设备
• 3.5.3 实验过程
• 3.5.4 结果与讨论
• 3.6 浸出渣-浓硫酸焙烧实验
• 3.6.1 实验原理
• 3.6.2 实验原料及设备
• 3.6.3 实验过程
• 3.6.4 结果与讨论
• 3.7 溶出液造矾实验
• 3.7.1 实验原理
• 3.7.2 实验原料及设备
• 3.7.3 实验过程
• 3.7.4 结果与讨论
• 3.8 碱溶实验
• 3.8.1 实验原理
• 3.8.2 实验原料及设备
• 3.8.3 实验过程
• 3.8.4 结果与讨论
• 3.9 小结
• 第四章 产品的制备和分析
• 4.1 铁产品分析
• 4.1.1 SEM分析
• 4.1.2 XRD分析
• 4.2 铝产品分析
• 4.2.1 SEM分析
• 4.2.2 XRD分析
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢