水热法处理拜耳赤泥的试验研究

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拜耳法溶出降低赤泥钠硅比的研究

拜耳法溶出降低赤泥钠硅比的研究发表时间:2012-06-18内容来源:冶金机械我国一水硬铝石矿的拜耳法溶出是采取添加石灰的溶出制度。

铝土矿中的含硅矿物是碱法生产氧化铝中最有害的物质，在溶出条件下，SiO会与铝酸钠母液发生一系列复杂的化学反应生成钠硅渣水合铝硅酸钠和水化石榴石水合铝硅酸钙，最终随赤泥外排。

其中，钠硅渣的生成是造成溶出过程中氧化钠损失的主要原因，不仅使生产成本增加，同时对环境保护也提出了挑战。

赤泥碱耗一般用赤泥钠硅比来定量表征，如何降低赤泥钠硅比碱耗已经成为拜耳法氧化铝生产中一个十分迫切的课题。

因此，系统研究铝土矿类型、母液成分、溶出制度对钠硅渣生成的影响规律以及钠硅渣与水合铝硅酸钙相互转化的规律对于生产中降低赤泥钠硅比具有十分重要的意义。

钠硅渣和水化石榴石的组成和结构是随着反应条件的变化而变化，而且在适宜条件下可以相互转化。

通过对钠硅渣和水化石榴石在铝酸钠溶液中的反应行为和稳定性进行热力学计算和分析，明确了其相互转化的规律。

结合热力学的理论指导，实验进一步研究了矿石类型、溶出制度、母液成分对赤泥钠硅比的影响规律以及溶出液中SiO平衡浓度。

热力学研究结果表明：水化石榴石在低温下为稳定物相，而钠硅渣在高温下为稳定物相，随着温度的升高，低饱和系数的水化石榴石均可能转化为钠硅渣；水化石榴石在苛性碱溶液中的稳定性要好于碳酸钠；无论是在苛性碱溶液中，还是在碳酸钠溶液中，水化石榴石的二氧化硅饱和系数越大，其稳定性越好。

而实验研究表明：矿石的类型和粒度、母液中碱浓度和有机物浓度对溶出赤泥钠硅比影响很小；母液中过多的NaCl、NaCO和NaSO会显著增加溶出赤泥钠硅比；溶出时间的延长、石灰添加量的增加、循环母液中KO浓度的升高都将有利于降低赤泥钠硅比..……。

拜耳法赤泥强度特性的三轴试验研究

关键词：赤泥；抗剪强度；含水量；三轴试验中图分类号：ＴＤ３１３文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－７８５４．２０１３．０２．００１
ＳＴＵＤＹＯＮＳＴＲＥＮＧＴＨＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＢＡＹＥＲＰＲ０ＣＥＳＳＲＥＤＭＵＤＢＡＳＥＤＯＮＴＲＩ — ＡＸＩＡＬＴＥＳＴ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅｄｍｕｄｂｙＢａｙｅｒｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｎａｌｕｍｉｎａｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｂｙｔｒｉ — ａｘｉａｌｔｅｓｔ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓ — ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅａｎｄｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｒｅｄｍｕｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆａｒｅｄｍｕｄｓｌｏｐｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄＢｉｓｈｏｐＭｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｒｅｄｍｕｄｄａｍａｎｄｏｔｈｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｄｍｕｄａｓｗｅｌ１．

拜耳法赤泥固化性能研究

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拜耳法赤泥固化性能研究
刘时光! 付毅"
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（! # 平果铝业公司，广西平果
摘
北京 " # 北京矿冶研究总院，
要：以平果铝赤泥为例，试验了赤泥的固化方法和固化体性能，结果表明：以粉煤灰为改
固化后的赤泥硬化体具有独特的特性。性剂，石灰和 () 材料为固化剂，
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赤泥固化体重结晶试验将已经受压破损的试件，水养护 +1 后重
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关键词：赤泥；固化材料；硬化体中图分类号： *+,"! 文献标识码：文章编号：（"’’!） !’’. / .$&$ ’% / ’’"0 / ’%
赤泥是氧化铝生产的工业废渣，每生产 !2 氧化铝需要产生 !3" 4 !3%$2 赤泥。仅平果铝每年就要产生 &’ 多万 2 赤泥。大量的赤泥不但占用良田，而且其中的碱会造成环境污染。现阶段拜耳法赤泥综合利用的关键是对赤泥进行高强度固化。拜耳法赤泥中没有烧结法赤泥的水硬性组分，一般不会自行固表!
采用石灰、粉煤灰辅以少量的化学助剂
使拜耳法赤泥的固化强度有了很大程度的提高，收缩性、抗水性、渗透性有了较大程度的改善，固化体有良好的重结晶性。

拜耳法赤泥的催化应用研究现状分析

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ｍｅｔｈｏｄｓ，ｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｒｅｄｍｕｄａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｉｒｏｎｏｘｉｄｅｃａｔａ — ｌｙｓｔａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｃａｔａｌｙｓｔｓ．ＩｔｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｙＢｅｒｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｍｕｄｉｓａｇｏｏｄａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｔｏｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｃａｔａｌｙｓｔｓ，ａｎｄａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｍａｎｙｒｅａｃｔｉｏｎｓ．ＫｅｙｗｏｒｄｓａｙＢｅｒｐｒｏｃｅｓｓｒｅｄｍｕｄ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｃａｔａｌｙｔｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｓｔａｔｕｓ
拜耳法赤泥的催化应用研究现状分析／燕昭利等
・１０ｌ・
拜耳法赤泥的催化应用研究现状分析
燕昭利，曹建亮，王燕，马名杰，孙广，王晓冬，哈日巴拉，张战营
（１河南理工大学材料科学与工程学院，焦作４５４００３；２河南理工大学安全科学与工程学院，焦作４５４００３）摘要总结回顾了拜耳法赤泥的催化应用研究现状，讨论了赤泥的改性处理方法、催化特性和涉及的反应机

拜耳法赤泥脱钠试验研究

拜耳法赤泥脱钠试验研究摘要：随着铝土矿品位的下降，赤泥中碱的化学损失逐步增大，大幅增加了氧化铝的生产成本。

本文通过实验室模拟试验，研究了在赤泥中添加石灰，以降低赤泥固相的N/S，对降低氧化铝生产的碱耗有一定的指导意义。

关键词：赤泥赤泥N/S C/N 赤泥化损引言近年来，我国的氧化铝产能得到爆炸性增长，新增产能全部采用拜耳法生产工艺。

为追求运行效果和效益，矿石存在大量的用富弃贫现象，在我国铝土矿资源并不丰富的前提下，导致用矿品位呈现雪崩式下滑。

以某厂为例，拜耳法系统所用矿石A/S设计采用5.9，而2017年平均仅达到4.5。

矿石品位的下降，直接导致了氧化铝生产固体废物---赤泥的增多，赤泥中碱的附损和化损亦同步升高，某厂2017年1-8月拜耳法赤泥N/S高达0.53，碱耗高达343kg—Na2CO3/t-AO。

氧化铝生产中通常降碱耗采用的是石灰拜耳法，通过在配料阶段多加石灰，以多耗矿石为代价，减少钠硅渣含量，提高钙硅渣含量，达到降低碱耗的目的。

其带来的问题是赤泥量增加较多，过量添加石灰后，赤泥的沉降性能也降低明显，对于老企业而言，由于赤泥沉降槽设计富余能力不足，势必影响高压溶出的产能，从而影响整体的经济性。

为解决以上矛盾，拟采用末洗赤泥加石灰的工艺，即配料阶段按常规配入石灰，保证矿石溶出率，改善赤泥沉降性能，在赤泥末洗底流中添加石灰（或石灰乳），使钠硅渣置换为钙硅渣，从而降低碱耗。

此方法避免了石灰拜耳法造成的沉降能力不足和沉降性能差的问题。

为验证此工艺的可行性，结合生产实际，找出此工艺所需的生产条件，开展了实验室试验研究。

本文对此项试验情况进行了汇总、分析，以利于指导生产实际应用。

1试验原料及设备1.1 试验原料准备1）取沉降槽末洗赤泥作为脱碱原料，赤泥水份58.6%：1.2 试验设备76-1型玻璃恒温水浴（温度控制精度±0.1℃）SHB-ⅢA 水循环多用真空泵2 试验简介脱碱试验在2L的试验釜中进行。

拜耳法赤泥中铁的提取及残渣制备建材实验研究

氧化铝生产工艺大致可以分为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法和热法，但目前工业生产几乎全部采用碱法[3]。根据铝土矿原料的不同，碱法生产氧化铝的工艺也有所不同，一般分为烧结法、拜耳法和拜耳－烧结联合法等。以一水硬铝石为主的低品位铝土矿为原料的氧化铝厂一般采用烧结法；高铝硅比、高品位的三水铝石和一水软铝石铝土矿一般采用烧碱低温溶出的拜耳法工艺生产 Al2O3；对于中低品位铝土矿，一般先采用拜耳法低温溶出部分 Al2O3，分离的拜耳法赤泥残留 Al2O3 含量较高，因此再经过烧结法进一步提取 Al2O3，这种生产工艺称为联合法（即拜耳法和烧结法的联合工艺）。由于拜耳法工艺较烧结法能耗低、效益好，我国新上氧化铝厂及国外的氧化厂多采用拜耳法。
不保密□。
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学位论文作者签名：日期：年月日
指导教师签名：日期：年月日
华中科技大学硕士学位论文
1 概况
国际铝业协会统计数据显示，2006 年世界氧化铝产量为 5839.5 万吨[1]，其中中国产量比去年同比增长 60%，达到 1370.0 万吨[2]，成为继澳大利亚之后的第二大氧化铝生产国。
在进行残渣制砖实验之前，对上述条件下磁选所得残渣进行能谱分析，结果显示，残渣中的主要元素为：O、Si、Al、Na、Ca 等。XRD 分析认为，其主要矿物组成为霞石（NaAlSiO4）并含有 α-Al2O3、CaSiO3 和少量残留的铁。向残渣中掺入 13%的消石灰、 20MPa 压强下成型后，在一个大气压、80℃蒸汽中养护 11h 后，试件抗压强度可以达到 24.10MPa，说明该残渣用于生产蒸养砖等建材具有可行性。
按照不同的氧化铝生产工艺，赤泥分为烧结法赤泥和拜耳法赤泥（联合产生的赤泥性质与烧结法赤泥相似）。由于经过高温烧结工艺，烧结法赤泥中通常含有 2CaO·SiO2 等活性成分，因此国内外在烧结法赤泥生产水泥、免烧砖等建筑材料方面已经进行了广泛研究并取得了一定的成果[6~10]。拜耳法冶炼氧化铝是采用强碱 NaOH 溶出高铝、高铁、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿，所产生的拜耳法赤泥中几乎不含 2CaO·SiO2 等活性成分。由于含铁高，耐腐蚀性差，很难直接用于建材行业上。目前，国内外对拜耳法赤泥的综合利用主要集中在生产烧结建材（水泥、砖瓦、陶瓷等）、制备吸附材料、合成沸石、提取有价金属等方面。

拜尔法赤泥热蚀变活性优化研究

382材料导报2008年5月第22卷专辑X拜尔法赤泥热蚀变活性优化研究、牛雪莲1，冯向鹏2，孙恒虎2，白雪1(1中国矿业大学资源与安全工程学院，北京100083；2清华大学材料科学与工程系，北京100084)摘要针对赤泥、油页岩利用率极低的现状，基于热蚀变原理，对赤泥、油页岩进行了蚀变处理。

借助Ⅺm、I R等一系列微观测试分析工具，研究了蚀变混合物料的物质组成、结构特性以及表面形貌。

结果表明：混合物料在700℃，煅烧2h时，活性明显提高。

关键词赤泥油页岩热蚀变活性S t udy on O pt i m i z i ng A ct i vi t y of R e d M ud U si ngH ydr ot her m al A l t er at i on Pr i nci pl eN I U X uel i anl，FE N G X i angpen92，SU N H enghu2，B A I X uel(1Sc hool of R esour ce a nd Saf e t y E n gi ne er i ng，C hi n a U ni ver si t y of M i ni ng a nd T ec hnol o gy，B ei j i ng100083；2D epar t m e nt of M at er i a l s Sci ence and E ngi nee r i ng，T s i nghua U ni ver s i t y，B ei j i ng100084)A bs t ract A s t o t he l ow uti li ty of r ed m ud a nd oi l s hal e，t he r ed m ud and oi l shal e ar e t r eat ed us i ng t he hy-dr ot her m a l al t er at i on pr i nci pl e．B y us i ng sever al t est i ng m e t hods，s uc h as X RD，I R，t he m at er i al com pos i t i on，st r uc t ur al char act er i s t i c and sur f ace pat t er n ar e st ud i ed．T he r esul t s i ndi cat e t hat t he act i v i t y of t he m at er i al i s best w hen cal ci nedi n700℃f o r t w o hour s．K ey w or ds r ed m ud，oi l shal e，h ydr ot her m al，al t er at i on act ivi t y．0前言拜尔法赤泥的碱含量大、活性差限制了其在传统水泥行业中的应用，目前大都以堆存处置。

拜耳法赤泥中主要组分分离研究

ＷａｎｇＨｏｎｇｗｅｉ，ＭａＫｅｙｏｕ，ＡｎＳｏｎｇｑｉ
（１．ＪｉｙｕａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｃａｄｅｍｙ；Ｈｅｎａｎ，Ｊｉｙｕａｎ４５９０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｎａｎＢｒａｎｃｈｏｆＣｈａｌｃｏ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００４１，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎｃｏｍｐｏｓｉｉｏｔｎｏｆＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｅｐａｒａｉｎｇｔｔｈｅｉｒｏｎ，ｌｕｍｉａｎｕｍ，ｃｌｃａｉｕｍ，ｓｏｄｉｕｍａｎｄｓｉｌｉｃｏｎｒｏｆｍＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｐｈａｓｅｓｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒｅｄｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ；ｓｅｐａｒａｉｎｇｔｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ；ｒｏａｓｉｔｎｇ；ｌｅａｃｈｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓ：ｉｒｏｎ，ａｌｕｍｉｎｕｍ，ｃａｌｃｉｕｍ，ＳＯｄｉｕｍａｎｄｓｉｌｌｃｏｎ，ｗｅｒｅｓｅｐａｒａｔｅｄｆｒｏｍＢａｙｅｒｒｅｄｍｕｄ

拜耳法赤泥沉降分离因素的探讨

拜耳法溶出后的稀释浆液是铝酸钠溶液和赤泥
要成分（：２９７、ｅＯ３２９、ｉ．９％）Ａ１５．５Ｆ２．４ＳＯ２６、Ｏ３１９
的混合物，则将两者分离为纯净的铝酸钠溶液和高固含的赤泥是拜耳法氧化铝生产过程中的主要工序之一。由于固液分离不好使生产不能正常进行，直接影响固液分离效率和氧化铝的产出率。赤泥的沉
ＡｂｔａｔＴｈｎｌｅｅｆｔｅｓｒｃ：ｅｉｆｕｎｃｓｏｈｅｔｍｐｅａｕｅｏｌｄｃｎｔｎｆｄｌｅｌｒｙａｌｃｕｌｎｔｃｎｅｔｏｅ — ｒｔｒ，ｓｉｏｅｔｏｉｕｔｄｓｕｒｎｄｆｏｃａｏｔｎｎｓｔｔｉｇａｅｒｔｎｆＢａｅｏｅｓｒｄｍｕｄａｅｅｐｅｉｌｙｄｓｕｓｅ．ＷｈｎｄｉｅｌｒｙｔｍｐｅａｕｅｌｎｎｄｓｐａａｉｇｏｙｒＰｒｃｓｅｒｓｃａｌｉｃｓｄｅｌｄｓｕｒｅｕｔｒｔｒ
有色金属（冶炼部分）２０年６期０８
・１・５
拜耳法赤泥沉降分离因素的探讨
兰军吴贤熙，，周梅解元承马黎刘彬彬，，，
（．贵州大学化学工程学院，阳５００；．成都理工大学材料与化学化工学院，１贵５０３２成都６０５）１０９
ｔｒｅ，ｂｕｔｗｈｅｏｅｒｔｏｆｆｏｃｌｎｔｅｃｓｃｒａｎｅｔｎ，ｓｔｌｎｅｏｉｙｏｅｎｃｎｃｎｔａｉｎｏｌｃｕａｓｒａｈｅｅｔｉｘｅｔｅｔｉｇｖｌｃｔｆｒｄｍｕｄｗｉｅｃ．ｌｒｄｕｅｌＫｅｗｏｄ：ｄｍｕｙｒｓＲｅｄ；Ｓｅｔｉｎｄｓｐａａｉｇ；Ｓｏｉｏｅ；Ｔｅｐｒｔｒ；Ｆｌｃｕｌｎｔｏｔｎｔｌｎｇａｅｒｔｎｌｄｃｎｔｎｔｍｅａｕｅｏｃａｓｃｎｅｔ

拜耳法赤泥综合利用研究现状

就有２００万～００３００万ｔ。随着铝工业的发展和铝
组成上，法赤泥中主要含有赤铁矿、拜耳霞石、化水石榴石等溶出产物以及石英等铝土矿中不易反应的
成分。这些矿物组成主要是在提取氧化铝的过程
中，土矿中未反应的成分或者反应残渣。铝
第４２卷第１２期
２１００年１月２
无机盐工业
ＩＮ０ＲＧＡＮＩＣＨＥＭＩＣＣＡＬＳＩＮＤＵＳＴＲＹ９
拜耳法赤泥综合利用研究现状
姚万军。方，冰
（．１深圳市环境科学研究院，广东深圳５８０；．１０１２新城清源污水净化有限公司）
表１中国不 பைடு நூலகம்氧化铝厂拜耳法赤泥主要化学组成％
矿石品位的降低，泥的产量越来越大。由于拜耳赤法工艺较烧结法能耗低、益好，国新上氧化铝厂效中
及国外的厂家多采用拜耳法。但因赤泥碱度高、产生量大，传统的堆存、填海等处理方式将会对周边的
水体、气、大土壤造成严重污染，重影响了铝工业严的可持续发展，泥的处置问题亟待解决 ¨ 。赤Ｊ
ＰｒｓｎｅｅｒｈｓａｕｆｃｅｅｔｒｓａｃｔｔｓｏｏｍｐｅｎｉｅｕｔｌａｉｎｆｒｄｍｕｒｍｙｒｐｒｃｓｒｈｅｓｖｉｚｔｏｏｅｉｄｆｏＢａｅｏｅｓ

拜耳法氧化铝赤泥无害化处理探讨

2019年08月拜耳法氧化铝赤泥无害化处理探讨杨凌云（河南有色汇源铝业有限公司，河南平顶山467300）摘要：随着社会的不断发展和进步，社会对工业产品的需求也在日益增长，同时氧化铝的产量也在逐步的增加，为我国社会的经济发展提供了充足的保障，促进了我国经济社会的繁荣与稳定。

但是拜耳法氧化铝的生产也过程中也产生了一定量的赤泥，给环境保护工作带来了较大的影响，不利于社会经济的可持续发展。

文章通过对拜耳法氧化铝赤泥的特点进行分析，并提出具体的拜耳法氧化铝赤泥无害化处理措施，希望对促进我国拜耳法氧化铝的生产，实现环境保护做出积极贡献。

关键词：拜耳法氧化铝赤泥；无害化处理；措施拜耳法氧化铝赤泥有其特定的性能和形成机制，对于拜耳法氧化铝赤泥的无害化处理受到人们的广泛关注，因此加强拜耳法氧化铝赤泥的处理的研究成为当前亟待解决的重要问题。

1拜耳法氧化铝赤泥的特点拜耳法氧化铝赤泥的成分和性质比较复杂，并且随着铝土矿成分、生产工艺（烧结工艺、组合工艺或拜耳法）以及脱水程度的变化而变化，并且具有其特有的物理性质。

赤泥是一种高碱性的有害残留物，含水量高，堆积密度为700～1000kg/m 3，比表面积为0.5～0.8m 2/g ，具有多孔顶部结构、强孔隙率、低密度、胶结化合物和晶体化合物的特点，并且其孔隙大、重量轻、结构稳定、可压缩性低、渗透性低，使赤泥具有良好的应用性能。

此外，赤泥还含有少量的微量成分，例如ZrO 2、Sc 2O 3、Nb 2O 5、ThO 2和Re 2O 3。

赤泥主要由细粒泥和粗粒砂组成。

其化学成分取决于铝土矿的来源和氧化铝生产工艺。

与其他国家相比，我国的铝土矿床总储量特别高，但主要为一水硬铝石，但其溶解性能相对较差。

拜尔法赤泥的主要矿物成分是含水铝硅酸钠等，除了一些粗颗粒外，拜耳法的处理工艺基本上小于50微米，其中约80%小于20微米。

使用SSA-3500智能分析仪测量的比表面积为10.811m 2/g 。

拜耳法溶出降低赤泥钠硅比的研究

中南大学
硕士学位论文
拜耳法溶出降低赤泥钠硅比的研究
姓名：刘云峰
申请学位级别：硕士
专业：有色金属冶金
指导教师：李小斌
20060101
中南太学硕十论文第三帝实验研究
５、电热鼓风干燥器：上海跃进医疗仪器厂
６、ｓＨ＆－３循环水多用真空泵：郑州杜南医疗仪器厂
３．２．２实验主体设备图
图３．１群釜高压溶出设备
图３．２：ｓ曲一３循环水多用真空泵（左）；抽癌航及抽滤漏斗（右）
３．３实验方法及步骤
实验研究用高压群釜设备进行拜耳法溶出实验。

采用电加热，熔盐为加热介质，溶出温度由温度控制仪控制。

每个反应钢弹（容积为１５０ｍＬ）中根据计算加入一定量的铝土矿和石灰（石灰一般按干铝土矿的８％加入），并移入ｌＯＯｍＬ母液，放入各两粒口２０ｍｍ和＃ｌＯｍｍ的钢珠以加强搅拌，加盖密封拧紧，记下钢。

压实度、含水条件对拜耳法赤泥物理力学性质影响的试验分析与研究

世界有色金属 2021年 7月下130化学化工C hemical Engineering压实度、含水条件对拜耳法赤泥物理力学性质影响的试验分析与研究徐明明（贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州　贵阳　５５００００）摘要：为了研究压实度、含水率对拜耳法赤泥物理力学性质的影响，通过制备９０％和９５％压实度的试样并对自然固结赤泥（压实度约１００％）取样，分别进行饱和前和饱和后的室内直剪试验及固结试验。

试验结果表明：干密度由１．１３ｇ／ｃｍ３～１．２８ｇ／ｃｍ３的变化过程中，赤泥的抗剪强度指标粘聚力Ｃ增大了１３．４％，内摩擦角Φ增大了２１．７％；赤泥的变形指标压缩模量Ｅ增大了９９．３％，压缩系数ａｖ减小了５５％；饱和后赤泥的抗剪强度指标粘聚力Ｃ降低了１６．３％，内摩擦角Φ降低了２２．１％；饱和后赤泥的变形模量减小了４１．１％，压缩系数ａｖ增大了７７．１％。

这些成果揭示了压实度、含水率对拜耳法赤泥物理力学性质的影响，对实际工程问题的研究具有重要的参考价值。

关键词：压实度；饱和；拜耳法赤泥；抗剪强度指标；变形指标中图分类号：Ｕ４１６．１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１４－０１３０－２Experimental analysis and Research on the influence of compactness and water contenton the physical and mechanical properties of Bayer red mudXU Ming-ming（Ｇｕｉｙａｎｇ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｂａｙｅｒ　ｒｅｄ　ｍｕｄ，　ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｉｔｈ　９０％　ａｎｄ　９５％　ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ，　ａｎｄ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌｌｙ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ　ｒｅｄ　ｍｕｄ　（ａｂｏｕｔ　１００％　ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ）　ｗｅｒｅ　ｔａｋｅｎ　ｆｏｒ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｄｉｒｅｃｔ　ｓｈｅａｒ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｈｅｓｉｏｎ　ｃ　ｏｆ　ｒｅｄ　ｍｕｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　１３．４％　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｄｒｙ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｆｒｏｍ　１．１３　ｇ／ｃｍ３　ｔｏ　１．２８　ｇ／ｃｍ３　Φ　Ｉｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　２１．７％；　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｕｓ　Ｅ　ｏｆ　ｒｅｄ　ｍｕｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　９９．３％，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ＡＶ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　５５％；　Ａｆｔｅｒ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｎｄｅｘ　ｃｏｈｅｓｉｏｎ　ｃ　ｏｆ　ｒｅｄ　ｍｕｄ　ｉｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　１６．３％，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　Φ　１％　ａｎｄ　２２；　Ａｆｔｅｒ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｒｅｄ　ｍｕｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　４１．１％，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ＡＶ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　７７．１％．　Ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｒｅｖｅａｌ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ａｎｄ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｂａｙｅｒ　ｒｅｄ　ｍｕｄ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｖａｌｕｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Keywords: ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ；　Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ；　Ｂａｙｅｒ　ｒｅｄ　ｍｕｄ；　Ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｎｄｅｘ；　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ1 研究背景赤泥是氧化铝厂生产后排放的废渣,目前赤泥干法堆存技术已在氧化铝生产中得到了广泛的应用。

拜耳法赤泥中铁的提取及残渣制备建材实验研究

本研究采用如下的实验方案：首先对拜耳法赤泥进行预处理，去除其中较大的颗粒和杂质；然后采用酸浸和碱浸相结合的方法，将赤泥中的铁提取出来；接着通过分离和纯化，得到纯净的铁；最后，将残渣用于制备建材。该方案综合考虑了铁的提取和残渣制备建材两个过程，旨在实现拜耳法赤泥的综合利用。
提取及残渣制备建材实验：实验过程如下： 1、预处理：将拜耳法赤泥破碎至小于100目，用水浸泡后，用磁力搅拌机搅拌均匀。
参考内容三
引言
拜耳法是一种广泛应用于氧化铝工业的湿法处理工艺。在拜耳法生产过程中，会产生大量的赤泥，即氧化铝生产过程中的废弃物。这些废弃物含有较高的铝、硅、铁等有价元素，如何实现其综合利用，降低环境污染的同时，提高资源利用率，已成为氧化铝工业面临的重大问题。本次演示旨在探讨拜耳法赤泥综合利用的新工艺，以期为解决上述问题提供有效途径。
本研究采用如下的实验方案：首先对拜耳法赤泥进行预处理，去除其中较大的颗粒和杂质；然后采用酸浸和碱浸相结合的方法，将赤泥中的铁提取出来；接着通过分离和纯化，得到纯净的铁；最后，将残渣用于制备建材。该方案综合考虑了铁的提取和残渣制备建材两个过程，旨在实现拜耳法赤泥的综合利用。
提取及残渣制备建材实验：实验过程如下： 1、预处理：将拜耳法赤泥破碎至小于100目，用水浸泡后，用磁力搅拌机搅拌均匀。
已有研究表明，拜耳法赤泥主要成分包括氧化铝、二氧化硅、氧化铁等。在提取铁的过程中，一般需要经过预处理、化学浸提、分离和纯化等步骤。然而，这些研究大多仅针对铁的提取工艺，对于如何进一步制备出建材产品尚需进一步探讨。此外，这些研究还存在实验条件不稳定、提取率不高、制备出的建材性能不佳等问题。
实验设计：
3、成本效益：酸浸-碱浸联合处理工艺具有较低的生产成本。同时，由于该工艺能提取出传统工艺难以处理的有价元素，因此具有较高的经济效益。

拜耳法赤泥的处理和利用

拜耳法赤泥的处理和利用赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。

据估计，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6×107t。

我国氧化铝生产过程中每年产生的赤泥量超过600万t ，全部露天堆存，并且大部分堆场坝体用赤泥构筑。

目前，人们日益关注赤泥堆放给环境带来的危害。

赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。

裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。

因此，赤泥的综合利用和回收以及合理处理有重要的意义。

拜耳法赤泥的处理有很强有力的经济利益和环保效益。

拜耳法赤泥与适量的石灰混合，经石灰消化、水热处理、煅烧处理和碱液溶出，可从赤泥回收70%以上的Al2O3和90%以上的Na2O，并使不溶残渣中NaO含量降到1%以下。

分离的铝酸钠溶液被送往拜耳法溶出料浆稀释过程，分离的残渣被进一步在750～950℃煅烧，制得活性β–C2S为主的胶凝材料，可用作水泥的活性混合成分。

生产1 t 氧化铝通常排弃1t多的赤泥，但是不管是拜耳法工厂，抑或是烧结法、联合法工厂，目前都尚未有效地处理和利用赤泥。

迄今已探明的我国铝土矿，约80%为中等品位即铝硅比5～7、含铁低的一水硬铝石型铝土矿。

我们立足本国资源，成功地开发了单流法管道溶出技术，为经济、有效地处理拜耳法赤泥，使我国氧化铝工业获得更大的经济效益、社会效益，应进一步开发低温煅烧工艺。

本文在铝土矿及其拜耳法赤泥加工试验的基础上，讨论了在回收赤泥中的氧化铝和氧化钠后进一步将其加工成水泥的工艺，及建立拜耳–低温煅烧法工艺处理我国铝土矿的可能性。

1 原料拜耳法赤泥：拜耳法赤泥末次洗涤后排送堆场的设备上，再洗涤、烘干，置于干燥器内。

生石灰：化学纯试剂氧化钙，CaO含量不小于96 % ，经研磨，在1 000 ℃煅烧1h冷却后放入密闭瓶中，再置于干燥器内。

超细粒度拜尔法赤泥氢还原动力学实验

超细粒度拜尔法赤泥氢还原动力学实验研究背景和目的随着现代化工业的迅速发展，对于工业废水的处理问题显得越来越重要。

工业废水中的重金属等有害物质不仅会危害人类的健康，还会对环境造成不可逆转的损害。

其中，赤泥作为一种廉价、丰富的天然资源，具有良好的环境容忍性以及还原性能。

因此，以赤泥为催化剂，利用氢气对有害物质进行还原处理成为一种有前途的废水处理方法。

在研究赤泥对有害物质还原的过程中，了解赤泥本身的结构和性质变得至关重要。

传统的赤泥颗粒直径较大，其表面活性和催化效率较低。

而超细粒度拜尔法赤泥，则是在拜尔法催化反应中通过小分子聚集剂的加入，在液相体系中形成微米甚至纳米级别的颗粒，其表面活性和催化效果将显著提高。

因此，本实验旨在通过制备超细粒度拜尔法赤泥，并利用氢还原法研究拜尔法赤泥对亚甲基蓝的催化性能，探究超细粒度拜尔法赤泥的催化效果。

实验步骤实验器材及试剂•氯化铁（III）（FeCl3）•氢氧化钠（NaOH）•去离子水•亚甲基蓝•氢气制备超细粒度拜尔法赤泥1.在两颗三口瓶中分别加入50mL和100mL去离子水，并加入相应量的FeCl3（70g/L）。

2.将量取的NaOH溶液加入其中一瓶中，将液体搅拌均匀。

3.留意反应颜色变化，当出现颜色突变时，将另一瓶FeCl3水溶液倒入其中一个瓶中，继续搅拌。

4.将微米甚至纳米级别的颗粒通过旋滤或离心方法收集，并加入适量去离子水进行分散。

测定拜尔法赤泥对亚甲基蓝的催化性能1.在3口瓶中分别加入去离子水、亚甲基蓝和制备好的拜尔法赤泥。

2.将3口瓶连接，以氢气打入反应瓶。

3.反应温度和时间等实验条件要根据具体情况进行调整。

一般情况下，反应时间以1h为宜。

4.取出反应液，在特定波长下测定吸收度，根据吸光度值计算出亚甲基蓝的去除率。

实验结果及分析通过实验我们发现，制备出来的超细粒度拜尔法赤泥颗粒形态均匀，较传统赤泥粒径大大降低。

在对亚甲基蓝的催化还原实验中，其表现出良好的催化效果。

拜耳法赤泥硫酸浸出铝离子试验研究

拜耳法赤泥硫酸浸出铝离子试验研究摘要: 酸浸是湿法冶金中提取有价金属重要的步骤。

本试验以赤泥中含量最丰富的Al3+离子为研究对象，添加一定量助溶剂，采用8mol/L的硫酸酸浸，在液固比为15 mL/g的条件下，通过改变反应温度和反应时间得到最佳的酸浸出条件。

对比常见的几种酸浸反应模型，得出赤泥中Al3+离子浸出动力学的研究符合收缩未反应芯模型（USCM）。

试验数据分析结果表明：Al3+离子的酸浸符合产物层扩散控制，反应的活化能E1=27.68kJ/mol。

关键词: 赤泥酸浸铝动力学活化能引言赤泥是氧化铝工业产生大量的高碱性工业固体废弃物，因呈酒红色而得名[1]。

赤泥含有丰富的铝、钙、铁、等金属元素，某些地区的赤泥还含有丰富的稀有稀土元素[2]，因此研究赤泥的资源化利用一直是固废行业的热点。

本试验以赤泥中含量最丰富的铝元素作为浸出的对象，在改变酸浸反应条件的情况下，找出Al3+离子浸出的最佳反应条件，并建立Al3+离子浸出动力学模型。

为赤泥中有价金属的回收利用提供可靠的理论依据。

一、试验部分1.1试验仪器和试剂试验仪器：FA2204B电子天平；GZX-9140 MBE数显鼓风干燥箱；SHA-BA水浴恒温振荡器；pHS-3C型数字式酸度计；UV3200紫外可见光分光光度计；抽滤装置，QUANTA400环境扫描电子显微镜。

试验试剂：硫酸、氯化钠、过硫酸铵、硫酸钠、氯仿、8-羟基喹啉、乙酸钠、硫酸铝钾、无水硫酸钠、甲醇等。

所用试剂均为分析纯，水为去离子水。

1.2试验材料赤泥样品取自某铝厂拜耳法赤泥堆放场，将赤泥置于数显鼓风干燥箱中，调节温度到105℃烘干24小时，研磨，过140目筛备用。

采用等离子光谱法测定赤泥的主要元素含量[3],结果见表1:三、结论(1)而赤泥中Al离子的酸浸过程符合产物层扩散模型的动力学方程为，反应的活化能为E1为27.68kJ/mol。

(2)赤泥酸浸出溶解的过程中，有一部分含钙元素溶解，生成微溶的硫酸钙，会附着在赤泥颗粒表面，抑制赤泥和硫酸的进一步反应，要提高浸出率可以考虑第一步除钙，然后再进行下一步的酸浸反应，可降低能耗。

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、时间、温度、
ＮＫ等六个方面探讨了水热法处理赤泥的－＊ｑ－４ｉ－，／￣，为回收拜耳法赤泥中所舍氧化铝和氧化钠提供理论依据。
关键字：水热法拜耳赤泥
前言
拜耳法氧化铝生产过程中产出大量赤泥，随着矿石品位的下降，赤泥量将越来越大，赤泥堆放时
污染附近农田和水系、占地面积大、费用高。同时，
拜耳法赤泥中还含有一定量的Ａ１，０和Ｎ￡Ｌ ’ Ｏ未能得到回收，造成了资源浪费。中国铝业中州分公司围绕水热法处理赤泥的工艺技术条件进行研究，以期
℃的条件下溶出９０分钟，所得赤泥溶出渣化学成分
表２．不同配料钙比赤泥溶出渣成分（％）
ｃ／ｓｓｉ（ＡＩ ¨ ｌ】ＣａＯＮａ（）ａ／ｓｎ／ｓ１１ＡｎＮ
１．２
１．５
ｌ９：
ｌ９２８
１６．８【２６．１
柯家俊、张帆＿２］通过对拜耳法赤泥水热处理的渣相组成进行热力学计算，得出结论：赤泥中的水合铝硅酸钠在水热过程中主要转变成为更稳定的
配料ＣＩＳ１．２、１．５、１．８、２．０四种条件，在温度２６０。ｃ时溶出９０分钟，所得赤泥溶出渣化学成分如下：
Ｎ
７０．４＿｛７８．５８８３．５７８５．１５
１试验原理
水热法处理拜耳法赤泥回收其中的Ａ１，Ｏ和Ｎ目Ｌ１Ｏ是在１９７１年 … 被专家提出的。高压水化学法的反应条件是高温高碱浓度，而水热法反应条件较高压水化学法宽松，为高温（＞２８０￣Ｃ）低碱浓度。
ｌ８
ｌＨ．２
１６５；３３４
：｛０
０．９０
０．１６
２２．０６
６０．酬
２
１７７９
ＮａｚＯ
２．２５ｌ６：｛ｌ２５１．１３（）８９０８７０．８０．６７
Ｎ／ｓ
【）．Ｉ：｛００９
２３．４４２５．２９３１．２３４２．４７
仍然很高。
后来匈牙利学者可莱斯又提出改良水热法，在较水热法更宽松的条件下回收赤泥中的碱，Ｎａ０的回收率在９０％以上，但Ａ１，０的回收率则相对较
在配料碱液Ｎ１８０ｇ／１、配料０／．５４６，分别采用
低，且溶液的也仍然很高，在１０以上。
论依据。
Ｓｉ（）
Ｉ７７ｑ１７７７１８Ｏ５１９．４８
＾Ｊ（
Ｉ５８（）１５４（１１４．４０ｌ：Ｉ
Ｃ；ｔ０
： ¨ ４０３５．０３５８０：ｊ６８０
圈１
从表１和图１可以看出，随着配料Ｌ／Ｓ的上升，赤泥中氧化铝和氧化钠的回收率呈逐步上升趋势，在Ｌ／Ｓ为５时，赤泥中氧化铝的回收率达到４２．４７％、氧化钠的回收率达到８５．１５％。
２．２不同配料Ｃ／ｓ对溶出效果的影响
高Ａｌ ’ ０的溶出率。在水热过程中生成水合硅酸钙
相对较困难。
２试验结果与分析
２．１不同配料Ｌ－／Ｓ对溶出效果的影响在配料碱液ＮＫ１８０￣．／！、Ｃ／Ｓ２．０、０【ｋ５４６时，分别采用配料Ｌ／Ｓ２、３、４、５四种条件，在温度２６０
２０１４年Ｎｏ２
铝
镁
通
讯
・１３・
水热法处理拜耳赤泥的试验研究
冯承志
（中国铝业中州分公司，河南焦作４５４１７４）
摘
要：拜耳法赤泥中含有一定量的氧化铝和氧化钠，未能得到回收。本文从配料Ｌ／Ｓ、ＣｌＳ、
５
小同配料Ｌ，ｓ
１ ∞
ｓｏ
量’ 竹
●－寿由雌— 鲁竹
０
Ｌ／Ｓ２
Ｌ／Ｓ３
水热法在３１０￣Ｃ条件下，用２５０ｇ／１苛碱处理赤泥，
Ａ１，０的回收率约６７％，处理后的赤泥中Ｎ目Ｌ ’ Ｏ含量降低到１．２％。但这种方法仍需高温，溶液的ｄ也
１６７Ｉ２９８
６１：
１．５
０８７
０．８７
０３２
０．２３
２５．１５
２５３３
１９．４５
４０８７
水化石榴石相，这有利于碱的回收，但仍会有一部分ＡＩ，０损失，应通过强化拜耳法溶出技术，以提
如下：
表１．不同配料液固比赤泥溶出渣成分（％）
Ｊ／
２３４
找到影响拜耳法六闪赤泥ＡＩ，０和ＮａＬ，Ｏ回收率的因
素，探讨水热法处理拜耳法六闪赤泥的可行性，为科学回收拜耳法赤泥中所含的Ａ１，０和Ｎａ：Ｏ提供理