用减压膜蒸馏测定对流传热系数的研究

介绍了应用减压膜蒸馏技术测定膜组件对流传热系数的理论方法, 并通过实验测定了膜组件的对流传热系数。实验结果得到的关联式与Dittus-Boelter方程基本一致。     

拜耳法低铁赤泥制备硅钾肥工艺及硅钾活化机理研究

本研究采用KOH水热处理工艺实现了拜耳法低铁赤泥中有毒钠元素的深度脱除,且同时活化了其中硅、钾等有益元素,将赤泥固废清洁转化为无机硅钾肥产品.分析表明,在KOH水热过程中,主要是含钠物相方钠石分解转化为钾沸石,同时钠元素进入液相,而钙铝榴石不参与反应.钾沸石相的生成是有效钾含量提升的主要原因,同时水热处理过程中有部分石...     

吴家沟赤泥尾矿库初期坝稳定性分析

吴家沟尾矿库初期坝包括下部天然岩土体初期坝和上部土石混填初期坝两部分。在分析初期坝基本特征的基础上,把初期坝视作重力式档土墙结构,采用极限平衡法计算堆积坝对初期坝的静止土压力和主动土压力,应用抗剪强度公式分析上部初期坝与基岩之间坝基面的抗滑稳定性,得到无水和有水工况下静止土压力和主动土压力作用下坝基面抗滑稳定安全系数,其安全系数值明显大于规范规定的安全系数。采用ABAQUS有限元软件对初期坝应力特征进行分析,初期坝(包括天然坝体和堆石坝体)的最大剪应力及最大竖向应力分别小于坝体的抗剪强度和抗压强度,初期坝是稳定的。     

赤泥在胶凝材料中的应用研究进展

赤泥作为我国大宗固废来源之一,在当前经济技术条件下利用率仍较低,探索赤泥开发利用的新途径,对我国的环境保护和经济发展具有重要意义。对赤泥的种类和性能进行简要评述,指出将赤泥用于水泥和混凝土,能够在一定程度上缓解赤泥大量堆存所造成的环境问题。但是赤泥的碱含量高,难以实现其在传统建筑材料领域的大规模利用,必须进行脱碱预处理以降低其碱含量;高碱性赤泥在碱激发胶凝材料中表现出巨大的应用潜力,以活化赤泥为主要原料能够制备出性能优异的赤泥基胶凝材料,是实现赤泥综合利用的一条重要途径。     

赤泥-煤矸石基公路路面基层材料的耐久与环境性能

以拜耳法赤泥、煤矸石和粉煤灰等工业固废为基本原料在实验室制备了一种公路路面基层材料,并研究了其力学性能、耐久性能和环境性能.通过开展干湿循环以及冻融循环试验研究了该公路路面基层材料的耐久性能,并利用ICP浸出试验和放射性检测研究其环境性能.结果表明,赤泥-煤矸石基路面基层材料赤泥和煤矸石掺量之和75％、固废总掺量97％时,7d养护后无侧限抗压强度达到6 MPa以上;经过20个干湿循环后,矿渣掺量为5％的路面基层试块强度为5.98 MPa,满足国家标准;经过5个冻融循环后,路面基层材料的7d抗压强度仍然达到6.89 MPa,具有良好的耐久性能.浸出试验结果显示,浸出液中Na+浓度均符合国家饮用水标准,同时浸出液中Zn、Hg、Cu、Pb、Ni等重金属均未检测出;放射性试验结果表明,试验所用纯赤泥的放射性符合相应的国家标准.通过对该路面基层材料进行固碱分析以及能谱分析发现,硅铝体系能有效固结钠离子.此公路路面基层材料具有良好的环境效益和社会效益,拓宽了路面基层材料的选材范围.     

一株耐盐碱细菌的筛选及其在赤泥改良中的应用

从赤泥堆场筛选出一株可高效降低环境pH的耐盐碱细菌ZH-22,经16SrRNA基因测序鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus).对ZH-22产酸条件进行优化分析,确定ZH-22的最优产酸条件,探明ZH-22的产酸种类及各自浓度.在最优产酸条件下将ZH-22投加到赤泥中,研究ZH-22对赤泥的改良效果及其在赤泥中的生长情况.结果表明,ZH-22最优产酸条件为:葡萄糖5g/L,酵母膏4g/L,磷酸二氢钾0.3g/L,氯化镁0.3g/L;在静置培养条件下,ZH-22产生的有机酸以草酸为主;振荡培养条件下,则以酒石酸为主,且振荡培养条件下产酸速度及浓度均大于静置培养.将ZH-22加入赤泥后,赤泥pH可从11.53降低至9.3左右,并可较长时间保持在9.3左右;同时赤泥的大粒径团聚体明显增多,团聚体稳定性提升明显,赤泥物理结构得到显著改善.群落分析显示,ZH-22能够快速适应赤泥环境且能在赤泥中快速生长,随着时间的推移丰度不断增加.     

赤泥-海藻酸钠水凝胶对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能

以赤泥和海藻酸钠为原料，采用交联反应的方法制备赤泥-海藻酸钠水凝胶(RMSA)。通过批量实验考察溶液初始pH、吸附温度、吸附时间、初始浓度以及多元重金属体系对RMSA吸附Pb(Ⅱ)效果的影响，并结合XRD、FTIR和SEM-EDS表征分析，研究其对Pb(Ⅱ)的吸附特性。实验结果表明，拟二级动力学吸附模型和Langmuir吸附等温模型能够更好地描述RMSA对Pb(Ⅱ)的吸附过程，该吸附过程属于单分子层化学吸附。在pH=6,温度为25℃,吸附时间为900 min, Pb(Ⅱ)初始浓度为30～900 mg/L的最佳条件下，RMSA对Pb(Ⅱ)的最大理论吸附量为454.54 mg/g。RMSA在多元重金属体系吸附实验中对Pb(Ⅱ)的吸附更具选择性。分析表明，离子交换是RMSA吸附Pb(Ⅱ)的主要机理。此外，RMSA经过5次循环实验仍能保持较高的吸附性能，在经济适用性方面具有较好的应用前景。     

工业废渣在高等级公路项目中的回收再利用——以赤泥替代水泥为例

一、项目背景 工业废渣赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣,平均每生产1t氧化铝,附带产生1.0～2.0t赤泥。我国作为世界第4大氧化铝生产国,每年排出的赤泥量达600万t,累积赤泥堆存量高达5000万t,其利用率仅为15%左右,不仅占用大量土地,污染环境,还造成资源二次浪费。     

生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥

对生物质松木锯末和烟煤还原焙烧高铁拜耳法赤泥进行对比试验研究,包括还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响.生物质松木锯末还原高铁拜耳法赤泥所需还原温度低而且还原时间短最终还原效果较好.试验通过热分析和X射线衍射、动力学研究结果揭示出生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥机理.同时确定了生物质松木锯末中低温还原的最佳还原条件.研究表明生物质松木锯末为赤泥质量分数的20%,还原温度为650℃,还原时间为30 min可将赤泥完全磁化.生物质松木锯末热重试验分析表明250~375℃温度区间为锯末热解的主要阶段,350℃左右热解速率达到最大,450℃后热解反应趋于平缓;烟煤热重试验表明300~700℃温度区间为烟煤热解的主要阶段,450℃左右热解速率达到最大,650℃后热解反应趋于平缓.动力学研究表明锯末在300~400℃区间热解表观活化能比烟煤热解表观活化能要低很多,说明在此温度范围内锯末比烟煤更加容易发生热解反应.生物质能够中低温还原高铁拜耳法赤泥,还原温度比煤基还原的还原温度低200℃左右.     

赤泥用作高性能水泥性能调节组分的研究

采用化学活化和热活化的方法，对赤泥进行预处理后再与硅酸盐水泥熟料配合，在实验室条件下就不同化学试剂处理、不同温度下加热处理和不同掺量的赤泥一硅酸盐水泥熟料体系的胶凝性能进行了系统的试验研究。结果表明，未经任何处理的赤泥掺入水泥后，尤其是赤泥掺量大于20％时，水泥砂浆后期强度显著降低，而经特定化学试剂处理和一定温度煅烧处理后的赤泥掺入水泥熟料后，水泥砂浆的后期强度降低幅度得到明显减缓。