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国内外赤泥综合利用现状概述

已有 11153 次阅读 2011-7-12 16:14 |个人分类:铝土矿赤泥|系统分类:科研笔记| 氧化铝, 赤泥, 建材

长期以来赤泥的处置与综合利用一直在国际上受到广泛关注。国内外学者对赤泥的综合利用进行了大量的研究工作,提出了几十种关于赤泥综合利用的途径与方法。如采用碳焙烧还原法从拜耳法赤泥中回收铝和铁,其中氧化铝、铁的回收率可达89.71%60.67% (Li et al., 2009);在常压下用稀硫酸对赤泥中钛溶出研究,其回收率可达64.5%( Agatzini-Leonardou et al., 2008);近年来研究利用赤泥的多孔结构和较大的比表面积所具有较强吸附作用,以及赤泥中的所含的铁等重金属元素具有的催化作用,对废气废液进行综合处理 (刘万超, 2007; Wang et al., 2008);利用赤泥含有多种成分,如铁、镍以及一些重金属元素,赤泥用作化学反应的催化剂;根据赤泥中大部分组成属粘土质硅铝酸盐,被用于土壤修复添加料,促进作物生长与发育(Menzies et al., 2004)等。

早在七五期间国家科委、贵州、河南、山东及中国科学院就进行了赤泥的处置与利用的攻关研究,取得了一些成果。如中科院地球化学研究所开展的赤泥塑料复合材料研究,开发成功了一系列赤泥塑料制品,相关成果在贵州采用中铝贵州分公司赤泥加工生产的赤泥粉年销售曾达到1500吨;郑州铝厂引进台湾设备,开办的中外合资的郑州红泥塑料橡胶工业有限公司,生产红泥塑料板和管材,年生产能力1300吨。近年来随着节能减排、清洁生产、生态环境保护等需求的提高,赤泥综合利用问题变得日益紧迫。急需能大规模消耗赤泥,解决赤泥大量堆存的综合利用技术。在目前来看,能对赤泥进行整体加以利用,且在利用的过程中不产生二次污染技术,可能的途径是将赤泥作为主体原料或添加料用于建筑材料(如砖、瓦、水泥等)、陶瓷制品(如微晶玻璃、耐火材料、陶器等)、路基与路面材料、复合材料填充料等方面(Liu et al., 2009b; Kehagia, 2009)。由于赤泥在粒径、矿物组成等方面和粘土有相似之处,利用赤泥代替一部分粘土作为建筑材料的主体材料是可行,在材料制备方面,已有一些研究成果:如添加35%的拜耳法赤泥作为水泥生料,烧结制作出的普通水泥综合强度高于标准试样要求 (Tsakiridis et al., 2004);利用赤泥和粉煤灰两种工业废渣制备微晶玻璃材料,赤泥的掺量控制在50%以上,通过控制化学成分、晶相的比例以及核化温度等参数,可以得到结构致密的微晶玻璃材料(杨家宽等,2005);针对部分赤泥含铁量高的特点,先用碳还原法回收铁,将所剩余的硅铝酸盐残渣用于制作墙砖,其综合强度峰值达到了24兆帕(Liu et al., 2009b)

虽然国内外在对赤泥综合利用研究上取得了很多重要进展,但总体上现有的综合利用技术存在着成本高、工艺复杂、经济效益较差,特别是及对赤泥处理量小,与其排放量不成比例等因素,导致到目前为止在世界范围内还没有实现赤泥的大规模利用,其综合利用与资源化问题仍然是世界性难题。

 

赤泥免烧路面砖(贵州省建材院)

赤泥免烧路面砖(贵州省建材院)



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