高压溶出贵州铝土矿时硅钛矿物的相变行为

贵州铝土矿是高硅低铁、难溶的一水硬铝石型矿石,其铝矿物及硅矿物比俄罗斯和希腊同类型铝土矿中的铝硅矿物都难溶。本文系统研究了从贵州铝土矿中分离出来的高岭石、白云母及鲕绿泥石精矿、铝土矿综合矿样的溶出及相变行为。并对它们的拜耳赤泥进行了化学分析,查明四种赤泥中共生成了８个新相,与国外的赤泥相组成完全不同。在溶出鲕绿泥石精矿的赤泥中首次发现了含铁水化石榴石相,并计算出了分子式。     

赤泥在环境污染治理中的应用及资源化途径

赤泥是氧化铝生产中的废弃物,其成分极其复杂。介绍了赤泥的物相组成、化学成分及性质。基于赤泥的一些特殊性质,赤泥可净化大气及水中污染物,并且对重金属污染的土壤具有一定的修复作用。利用赤泥作为建材及赤泥中金属、非金属元素的回收有着很好的经济效益、环境效益和社会效益。     

拜耳赤泥各相相量的计算方法探讨——与李启津等同志商榷

一、有关物相相量的计算方法及其局限性拜耳赤泥的正确计算,不仅是检验铝土矿溶出、赤泥洗涤等过程的技术条件所需要,而且也是提高氧化铝溶出率及降低碱耗的重要依据。因此,近年来国内外一些氧化铝生产厂家和研究机构,都加强了对拜耳赤泥相变及其相组成的研究。拜耳赤泥是一个多相体系。由于赤泥中形成的各种矿物结晶程度较差,晶粒细小,往往又是交叉生长的细小相,而每个相形成的条件及时间亦不同,化学成份也有区别,这些都给相量计算带来了困难。因而用一般相量计算方法很难准确地计算出赤泥的各相相量。     

石灰在高压溶出贵州铝土矿过程中对赤泥相变的作用

前言用拜耳法生产氧化铝时,氧化铝的溶出率和碱耗,不仅与铝土矿的化学成分及其矿物组成和结构有关,而且与溶出赤泥的相组成有密切联系。由于国外与我国的铝土矿的化学成分及其矿物组成差别极大,溶出条件也有明显不同,因而赤泥的相组成也不一样。但是,由于国内对拜耳赤泥相转变及其相组成研究得很少,因而很难确定什么样的相组成对氧化铝溶出率和碱耗为最适宜,当然就更谈不到如何控制生成这些相的条件,以获得更好的经济效益了。为此,我们进行了石灰对拜耳赤泥相变影响的试验,发现了一些新相,并初步探明了赤泥相变的规律。     

赤泥泡沫的物相组成

本文对添加20％的CaO溶出铝土矿后的赤泥泡沫进行了研究,通过电镜观察、电子探针微区成分分析,X射线衍射及差热重物相分析,证明赤泥泡沫是含SiO_2少、颗粒细的水化石榴石相和少量的游离Ca(OH)_2相。这些物质容易生成泡沫,导致赤泥沉降洗涤槽冒槽,造成有用的赤泥洗液的机械损失。石灰添加量越大,起泡现象越严重,这种损失也越大。     

一水硬铝石赤泥钙化转型过程的实验研究

针对拜耳法生产氧化铝过程中排放的高碱性赤泥无法大规模处理这一世界性难题,提出了钙化-碳化法处理赤泥新工艺.首先将赤泥进行钙化转型,脱去其中的碱;再将转型后的钙化赤泥与CO₂反应,回收赤泥中的氧化铝.并考察了温度、钙硅比及液固比等重要条件对赤泥钙化转型过程的影响.实验表明,一水硬铝石赤泥适宜的钙化条件为:温度160℃,钙硅物质的量比2.5∶1,液固比3∶1.钙化转型后,赤泥中的w(Na₂O)由6.70%降至0.35%.XRD分析表明,赤泥经钙化转型后原先含碱的物相消失,钙化过程产生的主要物相为水化石榴石.     

高硫铝土矿焙烧预处理的赤泥沉降性能

采用马弗炉、旋转管式炉分别对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理,考察焙烧温度对焙烧矿溶出赤泥沉降性能的影响;利用SEM,XRD技术对焙烧矿溶出赤泥的表观形貌、物相组成变化进行分析,并对焙烧矿赤泥沉降性能变化机理做了进一步的探讨.实验结果表明:焙烧预处理使赤泥的表观形貌更加疏松多孔,使矿石中的针铁矿转化为憎水的赤铁矿,提高了赤泥的沉降性能;焙烧矿过于疏松会导致溶出赤泥严重细化,使赤泥沉降性能大为降低.与马弗炉焙烧相比,旋转管式炉焙烧矿溶出赤泥的沉降性能更好.     

赤泥-矿渣-水泥基全尾砂胶结充填料的性能与微观结构

为了克服胶结充填成本高,解决尾矿、赤泥大量堆存而危害环境的问题,实验制备出以赤泥为主要胶凝组分的全尾砂胶结充填材料.该充填料试块在强度上优于用水泥制备的全尾砂胶结充填料试块,抗压强度达到R28=7 MPa,满足矿山充填要求.所配制的充填料有良好的流动性、保水性好、不泌水且成本大大低于水泥胶结充填材料.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对该充填材料的水化产物和微观结构进行了研究.结果表明,原料中的矿物相经水化反应后生成了大量的钙矾石和结晶程度低的复杂凝胶,它们交织在一起使体系结构致密,具有较好的力学性能.     

烧结法赤泥全尾砂胶结充填料

为了解决全尾砂、赤泥大量堆积产生的环境问题,实验采用烧结法赤泥、全尾砂等固体废弃物制备矿山充填料.结果表明:胶结剂的优化配比为赤泥49.2%+矿渣32.8%+熟料10%+石膏8%;充填料强度随着全尾砂掺量的增加而急剧下降;试块在水化初期即出现钙矾石、C-S-H凝胶,这些水化产物对早期强度的提高有很大帮助;差式扫描-热重分析表明试块在水化初期即可固结大量水.烧结法赤泥全尾砂胶结充填料具有早期强度高、固结水量大以及大量利用废料等特点,可满足目前矿山充填的需要.     

山东某高铁赤泥工艺矿物学研究

采用化学分析、X射线衍射、激光粒度分析、光学显微镜、能谱分析和BPMA等多种分析手段,对山东某高铁赤泥从工艺矿物学角度进行了详细研究.结果表明:赤泥粒度很细,化学成分与矿物(相)组成非常复杂.主要矿物(相)为微粒硅渣、赤铁矿、铁-铝氧化物、褐铁矿,以及微量的硅铝酸钠、铁-钛氧化物、石英、三水铝石、软水铝石、长石、云母等矿物.赤泥中的铁主要赋存于赤铁矿、褐铁矿、铁-铝氧化物和微粒硅渣中.赤泥中微粒硅渣含量较大但其中的矿物(相)粒度很细.充分利用微粒硅渣中的铁、铝、钛、钠是关键.     

桂西拜耳法赤泥静态淋溶碱释放影响因素试验

为研究桂西拜耳法赤泥中碱的溶出规律及影响因素,采用浸出试验分析了赤泥中碱的赋存状态及含量,通过静态淋溶试验并改变初始溶液pH、固液比、粒径大小、环境温度、是否搅动等条件,研究赤泥中碱释放随时间变化的规律及溶出机制并使用正交分析法分析赤泥中碱释放主要影响因素.结果 表明:赤泥中的可溶性碱占总碱含量的30.45％,主要赋存于氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠及可溶钙霞石中;非可溶性碱占总碱含量的69.55％,主要赋存于方钠石及难溶钙霞石中.溶液中初始溶液pH、固液比、溶液温度对赤泥中碱释放影响较大,而是否搅动及赤泥粒径对其影响较小;影响赤泥溶液中碱浓度及碱溶出率的因素依次为液固比、环境温度、初始溶液pH.研究结论可为解决桂西拜耳法赤泥对周边环境效应影响及脱碱提供必要的科学依据.     

山西铝厂赤泥性质的研究

为解决赤泥对环境污染及其综合利用等问题,利用ICP-MS,XRD,激光粒度分析和差热分析方法,对山西铝厂赤泥进行了检测,结果表明:有价金属在赤泥中有明显富集,是提取钛、钪、铌的良好原料;拜耳法赤泥中含有大量的含水化合物,可作为吸附剂用于环境污染治理;而烧结法赤泥的主要矿物是碳酸钙和硅酸二钙,作为道路基层材料的前景很好;同时由于其特有的化学组成,用于PVC填料,能使其具有良好的抗老化性能及热稳定性能。     

拜耳法中石灰用量与氧化铝溶出率和碱耗的关系

在拜耳法高压溶出过程中,添加石灰可以改善赤泥相组成。采用这种工艺,可以提高氧化铝溶出率和降低碱耗。研究表明,这一水硬铝石的溶出,采用传统公式计算Ａｌ２Ｏ３理论溶出率和碱的化学损失是不正确的。     

拜耳法赤泥对石灰土渗透性能的影响

为了研究赤泥的掺加对石灰土渗透性能的影响,通过配制赤泥-石灰土后进行渗透试验的方法,研究了赤泥掺量、配比含水率、孔隙比和养护龄期等变量因素对试样渗透性能的影响情况。结果表明:拜耳法赤泥的掺入增强了石灰土的抗渗性能;试样的含水率和孔隙比对渗透性能有较大的影响,二者随着对最优含水率和最大干密度的偏离,渗透系数增大,抗渗性能减小;随着养护龄期的增加,试样渗透系数减小,抗渗性能提高。可见,赤泥的掺入有利于石灰土抗渗性能的提高。试验为赤泥石灰土抗渗性能研究提供了一定的理论基础,有利于赤泥的综合利用。     

高铁赤泥悬浮磁化焙烧-弱磁选提铁工艺

高铁赤泥中的铁含量较多,是一种潜在的铁矿资源.因此,研发创新性工艺和技术以实现赤泥中铁的回收利用和赤泥减量很有必要.针对拜耳法高铁赤泥,制定了悬浮磁化焙烧-弱磁选的工艺流程,并研究了焙烧温度、焙烧时间、还原气CO浓度和总气量对磁化焙烧效果的影响.结果表明,在最佳焙烧条件下,焙烧矿经过弱磁选别,可获得磁选精矿TFe品位为56.40%,回收率为88.46%的指标.通过对原料和焙烧产品的XRD分析、铁的化学物相分析、SEM-EDS分析和VSM分析可知,赤泥中的弱磁性的赤铁矿在磁化焙烧过程中被还原成了强磁性的磁铁矿.