赤泥的资源化利用演示幻灯片
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赤泥的资源化综合利用
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关 键 词 赤 泥 资 源 化 综 合 利 用 中 图 分 类 号 9:;;$4<
引言
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赤泥的堆存及危害
赤泥的种类及理化性能
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赤泥综合利用ppt
赤泥的物理性质
赤泥中的化学成分决定了其利用的可能性。例如，高含量的硅铝酸盐矿物在利用时需要考虑其酸碱性和稳定性。
赤泥的化学性质
赤泥的物理化学性质对利用的影响
废气、废水、废渣排放
赤泥利用过程中可能会产生废气、废水、废渣等污染物，需要进行有效的治理和排放控制。
重金属污染
赤泥中可能含有重金属元素，如铅、汞等，如不进行有效的处理和控制，会对环境和人体健康造成危害。
结论
加强赤泥基础研究，深入了解赤泥的物理、化学和表面性质以及有价组分的分离和提取技术，为赤泥资源化提供理论指导。
展望
针对不同领域的利用需求，研发新型赤泥资源化技术，提高有价组分的回收率和附加值，降低环境影响。
建立健全赤泥资源化利用的标准和规范，推动赤泥资源化技术的工业化应用和推广。
加强国际合作与交流，引进国外先进技术，促进赤泥资源化利用的国际合作与交流，推动赤泥资源化利用产业的发展。
பைடு நூலகம்
赤泥利用过程中可能产生的环境问题
成本问题
赤泥利用需要进行一系列的处理和加工，需要投入大量的人力、物力和财力，因此需要考虑其成本效益。
市场问题
赤泥利用产品的市场需求和市场价格也是需要考虑的因素，如市场前景不好，则需要进行有效的市场调研和分析。
赤泥利用的经济性问题
05
如何解决赤泥问题
赤泥是一种固体废弃物，由铝土矿的选矿产生，含有较高的重金属和碱，对环境和人类健康可能带来危害。
赤泥的来源和产生
赤泥来源于铝土矿的溶出过程；
铝土矿经过化学溶出后，得到氧化铝溶液，同时产生大量的固体废弃物即为赤泥；
赤泥的产生量与铝土矿的成分、溶出条件、氧化铝生产工艺等因素有关。
赤泥的组成和性质
赤泥中的化学成分决定了其利用的可能性。例如，高含量的硅铝酸盐矿物在利用时需要考虑其酸碱性和稳定性。
赤泥的化学性质
赤泥的物理化学性质对利用的影响
废气、废水、废渣排放
赤泥利用过程中可能会产生废气、废水、废渣等污染物，需要进行有效的治理和排放控制。
重金属污染
赤泥中可能含有重金属元素，如铅、汞等，如不进行有效的处理和控制，会对环境和人体健康造成危害。
结论
加强赤泥基础研究，深入了解赤泥的物理、化学和表面性质以及有价组分的分离和提取技术，为赤泥资源化提供理论指导。
展望
针对不同领域的利用需求，研发新型赤泥资源化技术，提高有价组分的回收率和附加值，降低环境影响。
建立健全赤泥资源化利用的标准和规范，推动赤泥资源化技术的工业化应用和推广。
加强国际合作与交流，引进国外先进技术，促进赤泥资源化利用的国际合作与交流，推动赤泥资源化利用产业的发展。
பைடு நூலகம்
赤泥利用过程中可能产生的环境问题
成本问题
赤泥利用需要进行一系列的处理和加工，需要投入大量的人力、物力和财力，因此需要考虑其成本效益。
市场问题
赤泥利用产品的市场需求和市场价格也是需要考虑的因素，如市场前景不好，则需要进行有效的市场调研和分析。
赤泥利用的经济性问题
05
如何解决赤泥问题
赤泥是一种固体废弃物，由铝土矿的选矿产生，含有较高的重金属和碱，对环境和人类健康可能带来危害。
赤泥的来源和产生
赤泥来源于铝土矿的溶出过程；
铝土矿经过化学溶出后，得到氧化铝溶液，同时产生大量的固体废弃物即为赤泥；
赤泥的产生量与铝土矿的成分、溶出条件、氧化铝生产工艺等因素有关。
赤泥的组成和性质
赤泥综合利用
赤泥的提取与富集技术
总结词
提取与富集技术是将赤泥中的有用组分提取出来，并 进行富集以提高其纯度和含量。
详细描述
提取与富集技术主要包括化学浸出、生物浸出、溶剂 萃取和气化等。化学浸出是利用酸、碱或其他化学试 剂，将赤泥中的有用组分溶解出来；生物浸出是利用 微生物的作用，将赤泥中的有用组分转化为可溶性物 质；溶剂萃取是通过使用特定溶剂，将赤泥中的有用 组分萃取出来；气化是将赤泥进行高温气化处理，转 化为可燃气体和少量残渣，以提取其中的碳、氢等元 素。
来源
赤泥主要来源于拜尔法或碱石灰烧结法等氧化铝生产工艺中 的沉降、过滤、洗涤等过程。
赤泥的组成和性质
组成
赤泥主要包括无定形硅酸盐、含水氧化铝、含水氧化铁、含水氧化钙等组分 。
性质
赤泥具有较高的含水量、多孔性和吸附性，易压实、研磨和分散，具有良好 的可塑性和烧结性。
赤泥的危害和利用价值
危害
赤泥中含有一定量的有害物质，如重金属、放射性元素等，长期堆放或填埋会对 环境造成污染和危害。
03
赤泥在各领域的利用
赤泥在冶金上的利用
提取有价元素
赤泥中含有一定量的有价元素，如锌、铝、铁等，可以进一 步提取这些元素用于工业生产。
铁矿烧结
赤泥可以作为铁矿烧结时的助熔剂和烧结矿的粘合剂，提高 烧结矿的质量和产量。
赤泥在环保上的利用
去除污染
赤泥具有较好的吸附性能，可以用于去除废水中的重金属离子和有机污染物 。
案例二：赤泥用于废水处理
总结词
有效、环保、低成本
详细描述
赤泥具有较好的吸附性能，可以用于处理各种工业废水。赤泥中的活性氧化铝和 硅酸盐矿物具有较好的吸附和絮凝作用，能够去除废水中的重金属离子、有机物 和悬浮物等。同时，赤泥的利用可以减少废水的排放，降低环境污染。
专题详细解读污泥无害化处理和资源化利用实施方案PPT演示
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3
3
——学习解读《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》——
一
《实施方案》的出台背景
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学习解读《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》
《实施方案》的要点解答
2、污泥无害化处理和资源化利用重点要开展哪些工作 答：在优化处理结构方面。一是规范污泥处理方式，因地制宜合理选择污泥处理路径和技术路线。二 是积极推广污泥土地利用，鼓励符合标准要求的污泥作为肥料或土壤改良剂用于国土绿化、园林建设、废 弃矿场以及非农用的盐碱地和沙化地。三是合理压减污泥填埋规模，特别是东部地区城市、中西部地区大 中型城市以及其他地区有条件的城市，要逐步限制填埋处理，积极采用资源化利用等替代方案。四是有序 推进污泥焚烧处理，鼓励具备条件的城市建设污泥集中焚烧处理设施，因地制宜做好污泥协同焚烧处置。 五是推广能量和物质回收利用，鼓励采用堆肥工艺回收利用营养物质、焚烧灰渣建材化利用、污水源热泵 技术和沼气热电联产技术、“光伏+”模式，积极建设污水处理绿色低碳标杆厂。 在加强设施建设方面。一是提升现有设施效能，建立健全设施普查建档制度，及时开展升级改造，鼓 PPT是我们在生活，学习和工作中经常使用的一个办公软件。如果大家掌握一手好的PPT技能，可以更加方便的工作，也可以让工作变得简单。所以今天我们给大家带来PPT制作教程LHJ+FHX。 励污水处理设施改扩建时同步建设污泥减量化、稳定化处理设施。二是加快污水收集管网建设改造；污泥 PPT是我们在生活，学习和工作中经常使用的一个办公软件。如果大家掌握一手好的PPT技能，可以更加方便的工作，也可以让工作变得简单。所以今天我们给大家带来PPT制作教程LHJ+FHX。 处理能力不足的，加快补齐设施缺口；鼓励处理设施共建共享，鼓励污泥处理设施纳入静脉产业园区。
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《实施方案》的出台背景
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赤泥的有价金属回收与资源化利用
11
报告主要内容
一
背景及意义
二
目标及任务
三
研发重点与难点
四
研究的思路和方法
五
课题预期目标和成果
六
总结
12
三、研发重点与难点
赤泥是一种不溶性的残渣，主要由细颗粒的泥和粗颗粒 的砂组成，其化学成分因铝土矿产地和氧化铝生产方法 的不同而有所差异。目前，氧化铝生产方法有三种：拜 耳法、烧结法和联合法三种不同的方法产生的赤泥成分、 性质、物相各异。
重点与难点1：烧结法赤泥由于其si02和A1203含量较低
而CaO含量较高，拜耳法赤泥中A1203、Fe203含量高， 而Si02比较低，两者均不适合作为陶瓷砖原料使用。
13
三、研发重点与难点
重点与难点2：拜耳法赤泥主要组成是氧化铝、氧化铁。 铁、铝等单一的元素含量并不特别高，无害化、资源化 回收较难，成本较高。所以，开发出一套综合回收铁、 铝等元素的方法是该课题的重、难点。
• 化学成分：是Fe2O3 、SiO2、Al2O3、CaO等和和少量 的具有放射性的矿物如锆石、独居石等。
• 赤泥由于带有大量的强碱性废水而具有高碱性，PH值高 达12—13.5，大量强碱性废水不论外排注入河湖或渗透地 表地下，都将严重危害自然环境，造成土壤碱化、沼泽化、 污染地表地下水源，同时导致了大量铁矿资源的流失。
二〇一〇年八月十日，国家工业和信息化部 科学技 术部印发《赤泥综合利用指导意见》，文件对提高 赤泥综合利用率和技术水平，减少赤泥堆存对环境、 安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，提出了 综合利用指导意见。
8
4、赤泥综合利用研究意义
目前我国赤泥累积堆存量约2亿吨，预计到2015年， 累计堆存量将达3.5亿吨，不仅要防止附液可能渗 透到地下，还要防止出现坍塌，其维护费用非常 巨大。 如果将赤泥的各种矿物综合回收利用，变废为宝， 可以产出铁粉、水泥、新型的墙地砖等产品，以 及解决铝厂供电厂排放的二氧化碳、二氧化硫的 治理和排放费用，产生的经济效益是巨大的。
报告主要内容
一
背景及意义
二
目标及任务
三
研发重点与难点
四
研究的思路和方法
五
课题预期目标和成果
六
总结
12
三、研发重点与难点
赤泥是一种不溶性的残渣，主要由细颗粒的泥和粗颗粒 的砂组成，其化学成分因铝土矿产地和氧化铝生产方法 的不同而有所差异。目前，氧化铝生产方法有三种：拜 耳法、烧结法和联合法三种不同的方法产生的赤泥成分、 性质、物相各异。
重点与难点1：烧结法赤泥由于其si02和A1203含量较低
而CaO含量较高，拜耳法赤泥中A1203、Fe203含量高， 而Si02比较低，两者均不适合作为陶瓷砖原料使用。
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三、研发重点与难点
重点与难点2：拜耳法赤泥主要组成是氧化铝、氧化铁。 铁、铝等单一的元素含量并不特别高，无害化、资源化 回收较难，成本较高。所以，开发出一套综合回收铁、 铝等元素的方法是该课题的重、难点。
• 化学成分：是Fe2O3 、SiO2、Al2O3、CaO等和和少量 的具有放射性的矿物如锆石、独居石等。
• 赤泥由于带有大量的强碱性废水而具有高碱性，PH值高 达12—13.5，大量强碱性废水不论外排注入河湖或渗透地 表地下，都将严重危害自然环境，造成土壤碱化、沼泽化、 污染地表地下水源，同时导致了大量铁矿资源的流失。
二〇一〇年八月十日，国家工业和信息化部 科学技 术部印发《赤泥综合利用指导意见》，文件对提高 赤泥综合利用率和技术水平，减少赤泥堆存对环境、 安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，提出了 综合利用指导意见。
8
4、赤泥综合利用研究意义
目前我国赤泥累积堆存量约2亿吨，预计到2015年， 累计堆存量将达3.5亿吨，不仅要防止附液可能渗 透到地下，还要防止出现坍塌，其维护费用非常 巨大。 如果将赤泥的各种矿物综合回收利用，变废为宝， 可以产出铁粉、水泥、新型的墙地砖等产品，以 及解决铝厂供电厂排放的二氧化碳、二氧化硫的 治理和排放费用，产生的经济效益是巨大的。
赤泥的综合利用
俄罗斯研究出了一种树脂在赤泥矿浆中回收 富集钪、铀、钍的吸入溶解工艺。
印度提出自赤泥中回收TiO2以减少污染和保 护陆地及矿物资源的方法。
匈牙利学者提出的氯化焙烧处理赤泥熔渣工 艺，可获得TiO2高含量的炉渣，Al2O3和V2O5 也在炉渣中得到富集。
我国针对赤泥提取有价元素也做了大量的研 究工作。
但目前对这一技术很少使用，其原因是长期使用， 容易引起渗漏，造成地下水污染。
六、综合回收有价金属
赤泥中富含铁、铝、钙、硅,并含有钛、 钪、铌、钽、锆、钍和铀等稀有金属。 从赤泥中经济有效地提取有价金属，并 且不产生二次污染，具有重要的现实意 义。
美国的氧化铝厂针对拜耳赤泥氧化铁含量高 的特性，很早就提出利用赤泥生产铁的方法， 并申请了专利。
三、生产新型建筑材料
赤泥用作新型建筑材料是综合利用氧 化铝工业废渣的又一有效途径, 它既 可以大量消化ห้องสมุดไป่ตู้泥、节约土地, 又可 以改善环境。
（1）生产赤泥粉煤灰烧结砖
以赤泥、粉煤灰和煤矸石为原料，通过原 料自身的发热量与烧成热量相平衡，实现 全内燃生产烧结砖，实现了制砖不用土， 烧砖不用煤。这种工艺利用煤矸石烧结后 所得的偏高岭土成分与赤泥中的游离碱作 用，防止了碱的析出，增大了砖的强度， 既节约了煤炭资源和土地资源，又大量利 用赤泥、粉煤灰、煤矸石等工业废渣。但 国内利用赤泥制成烧结砖没能产业化。
俄罗斯沃尔霍夫、阿钦和卡列夫氧化铝厂以 霞石为原料,利用产生的赤泥生产水泥,进行 石灰石、赤泥两组分配料试验,水泥可利用赤 泥629kg/t-水泥~795kg/t-水泥,为烧结法赤 泥的综合利用开辟了有效途径。
我国中铝山东分公司早在建厂初期就对赤泥 综合利用进行了研究,在60年代初建成了综 合利用赤泥的大型水泥厂。并且利用烧结法 赤泥生产普通硅酸盐水泥,水泥生料中赤泥 配比年平均为20%~38.5%,水泥的赤泥利用量 200kg/t-水泥~420kg/t- 水泥,产出赤泥的 综合利用率30%~ 55%。该厂生产的水泥与一 般水泥厂产品相比,产品成本降低15%，除抗 压强度偏低外,其他性能皆等于或优于一般 水泥,特别是抗折强度、早期抗压强度和抗 硫酸盐侵蚀系数方面尤为明显。
印度提出自赤泥中回收TiO2以减少污染和保 护陆地及矿物资源的方法。
匈牙利学者提出的氯化焙烧处理赤泥熔渣工 艺，可获得TiO2高含量的炉渣，Al2O3和V2O5 也在炉渣中得到富集。
我国针对赤泥提取有价元素也做了大量的研 究工作。
但目前对这一技术很少使用，其原因是长期使用， 容易引起渗漏，造成地下水污染。
六、综合回收有价金属
赤泥中富含铁、铝、钙、硅,并含有钛、 钪、铌、钽、锆、钍和铀等稀有金属。 从赤泥中经济有效地提取有价金属，并 且不产生二次污染，具有重要的现实意 义。
美国的氧化铝厂针对拜耳赤泥氧化铁含量高 的特性，很早就提出利用赤泥生产铁的方法， 并申请了专利。
三、生产新型建筑材料
赤泥用作新型建筑材料是综合利用氧 化铝工业废渣的又一有效途径, 它既 可以大量消化ห้องสมุดไป่ตู้泥、节约土地, 又可 以改善环境。
（1）生产赤泥粉煤灰烧结砖
以赤泥、粉煤灰和煤矸石为原料，通过原 料自身的发热量与烧成热量相平衡，实现 全内燃生产烧结砖，实现了制砖不用土， 烧砖不用煤。这种工艺利用煤矸石烧结后 所得的偏高岭土成分与赤泥中的游离碱作 用，防止了碱的析出，增大了砖的强度， 既节约了煤炭资源和土地资源，又大量利 用赤泥、粉煤灰、煤矸石等工业废渣。但 国内利用赤泥制成烧结砖没能产业化。
俄罗斯沃尔霍夫、阿钦和卡列夫氧化铝厂以 霞石为原料,利用产生的赤泥生产水泥,进行 石灰石、赤泥两组分配料试验,水泥可利用赤 泥629kg/t-水泥~795kg/t-水泥,为烧结法赤 泥的综合利用开辟了有效途径。
我国中铝山东分公司早在建厂初期就对赤泥 综合利用进行了研究,在60年代初建成了综 合利用赤泥的大型水泥厂。并且利用烧结法 赤泥生产普通硅酸盐水泥,水泥生料中赤泥 配比年平均为20%~38.5%,水泥的赤泥利用量 200kg/t-水泥~420kg/t- 水泥,产出赤泥的 综合利用率30%~ 55%。该厂生产的水泥与一 般水泥厂产品相比,产品成本降低15%，除抗 压强度偏低外,其他性能皆等于或优于一般 水泥,特别是抗折强度、早期抗压强度和抗 硫酸盐侵蚀系数方面尤为明显。
赤泥的资源化利用
谢 谢！
让我们共同进步
五.结束语
社会高速发展的今天，资源的稀缺性与人类 欲望的无限性这一矛盾在加深，充分利用资源和 变废为宝将造福我们的子孙后代。我相信，经过 人类的不懈努力，终有一天，固体废弃物将会成 为我们的资源储藏库。
谢谢！
THANK YOU!
知识回顾 Knowledge Review
放映结束 感谢各位的批评指导！
污染地下水图片
3.粉尘污染
赤泥的粒度因生产工艺有很大的差异，当赤泥 脱水风化后，表层的粘结性变差，容易引起粉尘 污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态 环境，而且贮灰场中的赤泥由于风蚀扬尘影响能 见度，造成严重污染。但在生产运行期，由于堆 场表层一直在排放赤泥浆液，湿度较大，不会引 起粉尘污染。其粉尘污染与沙尘暴类似。
赤泥堆积图片
3.赤泥的组成
赤泥的主要成份是 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、 Na2O、TiO2、K2O等。此外还含有灼碱成分和微量 有色金属，由于铝土矿的成份和生产工艺的不同， 赤泥中还含有丰富的稀土元素和微量的放射性元 素。如 铼、钇、镓、钪、铌、钽、锆、钍、铀和 镧系元素等。pH 值在13-14之间，赤泥对环境的 污染以碱污染为主。
Байду номын сангаас
四.赤泥的发展展望
赤泥综合利用工作应该主要围绕大量消耗赤泥 为主，以开发赤泥的高附加值产品为辅，多途径综 合开发，齐头并进,最终实现赤泥零排放，从根本 上解决赤泥堆存带来的环境及成本费用问题。再利 用吃你制造建筑材料过程中，应加大对赤泥中放射 性元素的研究。在净化废水方面，应注重处理后的 产物综合处理，避免产生二次污染和降低生产效益。
图片浏览
一.赤泥的简介
1.定义
赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因为 含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。赤泥 是呈灰色和暗红色粉状物，颜色会随含铁量的不 同发生变化。
让我们共同进步
五.结束语
社会高速发展的今天，资源的稀缺性与人类 欲望的无限性这一矛盾在加深，充分利用资源和 变废为宝将造福我们的子孙后代。我相信，经过 人类的不懈努力，终有一天，固体废弃物将会成 为我们的资源储藏库。
谢谢！
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污染地下水图片
3.粉尘污染
赤泥的粒度因生产工艺有很大的差异，当赤泥 脱水风化后，表层的粘结性变差，容易引起粉尘 污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态 环境，而且贮灰场中的赤泥由于风蚀扬尘影响能 见度，造成严重污染。但在生产运行期，由于堆 场表层一直在排放赤泥浆液，湿度较大，不会引 起粉尘污染。其粉尘污染与沙尘暴类似。
赤泥堆积图片
3.赤泥的组成
赤泥的主要成份是 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、 Na2O、TiO2、K2O等。此外还含有灼碱成分和微量 有色金属，由于铝土矿的成份和生产工艺的不同， 赤泥中还含有丰富的稀土元素和微量的放射性元 素。如 铼、钇、镓、钪、铌、钽、锆、钍、铀和 镧系元素等。pH 值在13-14之间，赤泥对环境的 污染以碱污染为主。
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四.赤泥的发展展望
赤泥综合利用工作应该主要围绕大量消耗赤泥 为主，以开发赤泥的高附加值产品为辅，多途径综 合开发，齐头并进,最终实现赤泥零排放，从根本 上解决赤泥堆存带来的环境及成本费用问题。再利 用吃你制造建筑材料过程中，应加大对赤泥中放射 性元素的研究。在净化废水方面，应注重处理后的 产物综合处理，避免产生二次污染和降低生产效益。
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一.赤泥的简介
1.定义
赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因为 含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。赤泥 是呈灰色和暗红色粉状物，颜色会随含铁量的不 同发生变化。
生态水泥与废弃物资源化利用技术简办PPT课件
第2页/共86页
全面介绍了生态水泥在国内外的的现状 和发展概况，系统阐述了水泥生产与人 类生态环境之间的关系、工业废渣和城 市生活垃圾等各类固体废弃物在生态水 泥基材料生产中的利用、生态水泥的生 产工艺与生产技术、生态水泥生产中重 金属等有害物质的影响及控制技术、水 泥工业处置利用固体废弃物的有关技术 与政策、生态水泥的发展前景与展望等。
第3页/共86页
主要内容
• 1. 生态水泥概论 • 2. 固体废弃物在生态水泥中的利用 • 3. 重金属等有害物质的影响和控制技术 • 4. 同济大学的相关研究成果及进展 • 5. 生态水泥的发展前景
第4页/共86页
1. 生态水泥概论
1985～2003年中国水泥生产情况
第5页/共86页
生态水泥
第8页/共86页
生态水泥
（4）废弃物再生利用技术 ➢ 水泥厂是不需要投资的废弃物处理工厂； ➢ 其他行业排放的矿渣、钢渣、粉煤灰、尾矿、煤矸
石、硅锰渣、化学副产品石膏、拆除土木工程材料 等均可用作水泥的代用原料，废机油、废轮胎、废 橡胶、废纸、废木材、城市垃圾等都可以用作代用 燃料。
第9页/共86页
• 地基改良用固化剂
湿地或者沼泽地等软弱地基改良中，可用生态水泥作为固 化剂。经试验处理过的土壤早期强度良好，完全适于加固土壤。
第24页/共86页
焚烧灰生态水泥在日本的发展现状
➢ 在日本，在利用工业废弃物作为回转窑煅烧补充燃 料（如废轮胎等）的同时，使用城市垃圾焚烧灰和下水 污泥等作为水泥的补充原料或主原料，生产普通水泥或 生态水泥，许多企业和科研部门还对生态水泥的性能及 与混凝土的关系作了大量研究。
➢ 粉煤灰对混凝土耐久性的影响 ：水的渗透性增大 、空气渗透 增加、氯离子扩散系数(Dcl)降低、粉煤灰混凝土的碳化系数受粉 煤灰掺量的影响较大，随着混凝土中粉煤灰代替水泥量增大，含 气量增加、碳化系数增大；混凝土中以20%粉煤灰代替相应的水 泥，其抗冻性超过对比的基准混凝土，但是掺量太高（50%）时， 经150～200次冻融后，混凝土出现明显的破坏。混凝土中含气 量相同，抗压强度相同，其中含与不含粉煤灰，抗冻性无明显差 别。
全面介绍了生态水泥在国内外的的现状 和发展概况，系统阐述了水泥生产与人 类生态环境之间的关系、工业废渣和城 市生活垃圾等各类固体废弃物在生态水 泥基材料生产中的利用、生态水泥的生 产工艺与生产技术、生态水泥生产中重 金属等有害物质的影响及控制技术、水 泥工业处置利用固体废弃物的有关技术 与政策、生态水泥的发展前景与展望等。
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主要内容
• 1. 生态水泥概论 • 2. 固体废弃物在生态水泥中的利用 • 3. 重金属等有害物质的影响和控制技术 • 4. 同济大学的相关研究成果及进展 • 5. 生态水泥的发展前景
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1. 生态水泥概论
1985～2003年中国水泥生产情况
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生态水泥
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生态水泥
（4）废弃物再生利用技术 ➢ 水泥厂是不需要投资的废弃物处理工厂； ➢ 其他行业排放的矿渣、钢渣、粉煤灰、尾矿、煤矸
石、硅锰渣、化学副产品石膏、拆除土木工程材料 等均可用作水泥的代用原料，废机油、废轮胎、废 橡胶、废纸、废木材、城市垃圾等都可以用作代用 燃料。
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• 地基改良用固化剂
湿地或者沼泽地等软弱地基改良中，可用生态水泥作为固 化剂。经试验处理过的土壤早期强度良好，完全适于加固土壤。
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焚烧灰生态水泥在日本的发展现状
➢ 在日本，在利用工业废弃物作为回转窑煅烧补充燃 料（如废轮胎等）的同时，使用城市垃圾焚烧灰和下水 污泥等作为水泥的补充原料或主原料，生产普通水泥或 生态水泥，许多企业和科研部门还对生态水泥的性能及 与混凝土的关系作了大量研究。
➢ 粉煤灰对混凝土耐久性的影响 ：水的渗透性增大 、空气渗透 增加、氯离子扩散系数(Dcl)降低、粉煤灰混凝土的碳化系数受粉 煤灰掺量的影响较大，随着混凝土中粉煤灰代替水泥量增大，含 气量增加、碳化系数增大；混凝土中以20%粉煤灰代替相应的水 泥，其抗冻性超过对比的基准混凝土，但是掺量太高（50%）时， 经150～200次冻融后，混凝土出现明显的破坏。混凝土中含气 量相同，抗压强度相同，其中含与不含粉煤灰，抗冻性无明显差 别。
赤泥的回收利用
• 为了消除SO2,就目前实际应用的各类方法中，以石灰石/石灰法最多, 占87%以上。其原理是利用碱金属钙的化合物与烟气中的SO2发生化 学反应,生成硫酸盐或亚硫酸盐。这一净化方式应用中的主要.障碍仍 然是运行成本问题,因为石灰石/石灰脱硫方法,不论采用哪一种方式,对 钙化合物的粒度要求都很高,一定要达到微米级才符合工艺要求。而由 于氧化铝生产的特点，外排赤泥的粒度很小，
• 国外有研究表明，赤泥的烟气脱硫效率可达80%,若在赤泥中添加 Na2CO3,更有利于对SO2的吸附。有研究将活化后的赤泥吸附来自火 力发电厂、制造业烟囱中的SO2,脱硫效率为100%,循环10次.后，脱 硫效率仍达93.6%。以赤泥制备的脱硫剂对城市煤气中H2S的脱除率 可达98%以上，宣化煤气公司、大同煤矿集团的赤泥脱硫实践也已获 得成功应用。
水之前,还需进行必要的改性、活化处理。
• （3）土壤修复
• 赤泥对受到重金属污染的土壤,有良好的环境修复作用。有研究表明, 赤泥的施用，能显著提高土壤中微生物的含量,降低土壤孔隙水以及农 作物种子、叶子中的重金属含量,如经修复后,孔隙水中Zn含量可由原 来的50~100mg/L下降为5mg/L。其修复作用机理是赤泥对土壤中的 Cu2*、Ni?+、Zn2+、Pb2+、Cd*等离子有较好的固着性能,使其从可 交换状态转变为氧化物状态，从而使土壤中重金属离子的活动性及反 应性降低,有利于微生物活动和植物的生长图。
（2）生产砖：利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。目前有利用赤 泥生产免蒸烧砖、粉煤灰砖、黑色颗粒料装饰砖和陶瓷釉面砖等。以 烧结法赤泥制备釉面砖为例,其主要工艺过程为:原料→预加工→配料 →料浆制备(加稀释剂)→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。 该法生产的陶瓷釉面砖,以赤泥为主要原料,取代了传统的陶瓷原料,不 但可以降低原材料费用,而且具有极大的环保意义。赤泥在建材工业中 还可以生产玻璃等。但是在赤泥的应用中,必须注意赤泥本身含有碱液, 有的赤泥中还含有放射性元素,这些都直接危害人体健康。
• 国外有研究表明，赤泥的烟气脱硫效率可达80%,若在赤泥中添加 Na2CO3,更有利于对SO2的吸附。有研究将活化后的赤泥吸附来自火 力发电厂、制造业烟囱中的SO2,脱硫效率为100%,循环10次.后，脱 硫效率仍达93.6%。以赤泥制备的脱硫剂对城市煤气中H2S的脱除率 可达98%以上，宣化煤气公司、大同煤矿集团的赤泥脱硫实践也已获 得成功应用。
水之前,还需进行必要的改性、活化处理。
• （3）土壤修复
• 赤泥对受到重金属污染的土壤,有良好的环境修复作用。有研究表明, 赤泥的施用，能显著提高土壤中微生物的含量,降低土壤孔隙水以及农 作物种子、叶子中的重金属含量,如经修复后,孔隙水中Zn含量可由原 来的50~100mg/L下降为5mg/L。其修复作用机理是赤泥对土壤中的 Cu2*、Ni?+、Zn2+、Pb2+、Cd*等离子有较好的固着性能,使其从可 交换状态转变为氧化物状态，从而使土壤中重金属离子的活动性及反 应性降低,有利于微生物活动和植物的生长图。
（2）生产砖：利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。目前有利用赤 泥生产免蒸烧砖、粉煤灰砖、黑色颗粒料装饰砖和陶瓷釉面砖等。以 烧结法赤泥制备釉面砖为例,其主要工艺过程为:原料→预加工→配料 →料浆制备(加稀释剂)→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。 该法生产的陶瓷釉面砖,以赤泥为主要原料,取代了传统的陶瓷原料,不 但可以降低原材料费用,而且具有极大的环保意义。赤泥在建材工业中 还可以生产玻璃等。但是在赤泥的应用中,必须注意赤泥本身含有碱液, 有的赤泥中还含有放射性元素,这些都直接危害人体健康。
有色金属废渣提炼PPT课件
16
Na2CO3、NaNO3 水 HCl、MgCl2
焙烧
水浸
净化
钼酸钠溶液
钼渣
滤渣
硅渣
浓缩结晶
离心分离
加 BaCl2 沉 淀 加酸沉淀
烘干 烘干
钼酸钠 钼酸钡 钼酸
图7-38 钼渣苏打焙烧法生产化工产品工艺流程
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钼渣
HCl、 NaNO3
酸分解
粗钼酸
NH3·H2O 氨浸
钼酸铵溶液 生产仲钼酸铵
赤泥浆经过滤、脱水后，以赤泥（20～40%）、砂岩、石灰石、铁
粉四组分配成生料，共同磨制成生料浆，调整到符合技术指标后，用流
入法在蒸发机中除去大部分水分后，再进入（或直接喷入）回转窑在温
度1400～1450℃烧成水泥熟料。熟料与高炉水渣、石膏共同在水泥磨中
混合碾磨到一定细度即得到水泥产品。
用水泥熟料、赤泥、石膏按50：42：8的配比生产的赤泥硅酸盐水泥，
水淬铜渣
回转窑干燥
双层振动筛筛分
粗粒
对辊破碎机
细粒 中粒
成品筛
0.5～1.6mm粒级
丢弃
1.0～2.7mm粒级
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7.3其他有色金属渣的资源化
NaCl溶液、盐酸、硫化 钠
氯化铅渣
浸出、净化
澄清、过滤
NaOH
H2O
浸液
中和
沉淀物
洗涤
洗涤水
浸渣，返回火法炼铋工艺 含铅NaCl水溶液
碱式氯化铅
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7.2铜渣的资源化
铜渣主要来自于火法炼铜过程，其他铜渣则是炼锌、炼铅过程的副 产物。铜渣中含有铜、锌等重金属和Au、Ag等贵金属。因此，铜渣的 利用价值很大。
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赤泥堆积图片
3.赤泥的组成
赤泥的主要成份是 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、 Na2O、TiO2、K2O等。此外还含有灼碱成分和微量 有色金属，由于铝土矿的成份和生产工艺的不同， 赤泥中还含有丰富的稀土元素和微量的放射性元 素。如 铼、钇、镓、钪、铌、钽、锆、钍、铀和 镧系元素等。pH 值在13-14之间，赤泥对环境的 污染以碱污染为主。
3.赤泥净化废水
赤泥颗粒对水体中的 Cu2+、Zn2+、Pb2+、Ni2+、 Cr6+、Cd2+等重金属离子具有较好的吸附作用。赤 泥对这些重金属离子的高吸附能力归结为赤泥中氧 化物矿物的表面反应活性。吸附柱实验研究表明， 赤泥吸附剂具有工业应用价值，可直接用处理后的 吸附柱，使被吸附的金属脱附，吸附剂可以重复使 用，废水中盐类物质的存在也不会影响吸附效果。
直到19世纪70年代西门子改进了发电机后，有 了廉价的电力；其次是由于法国的Heroult和美国 的C. M. Hall于1886年分别发展了将氧化铝溶解 在冰晶石（Na3AlF6）中电解的方。这项创举使铝 以大规模生产，奠定了今天世界电解铝的工业方 法。但是，即使铝的生产方法有了极大改善，但 是依旧会产生大量的固体废弃物，赤泥也由此产 生。
三.赤泥的综合利用
1.稀土元素钪的提取
目前赤泥提钪的方法主要有还原熔炼法和酸浸 —提取法,前者是将赤泥先行还原除铁、炉渣提氧 化铝后, 再用酸浸—萃取(或离子交换) 法或其他 方法回收钪;后者是将赤泥进行酸浸处理,使钪转 入溶液,然后酸浸液再萃取(或离子交换) 回收钪 。
结果表明，在浸出剂浓度均为0.5 mol/L、温度 为25℃、浸出时间为24 h、固液比为1:50 条件下 ，其浸出率依次为硝酸>盐酸>硫酸，但相差不是太 大，其中硝酸浸出时，钪的浸出回收率为80%，钇 的浸出回收率达90%，重稀土(镝、铒、镱)浸出回 收率超过70%，中稀土(钕、钐、铕、钆)浸出回收 率超过50%，轻稀土(镧、铈、镨)浸出回收率超过 30%。 由于硝酸具有较强的腐蚀性，且不能与随后 提取工艺的介质相衔接。因此，大多采用盐酸或硫 酸浸出。 此工艺侧重回收钪、钇，而其他稀土的 回氧化铝在生产过程中产生的废渣，因为 含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥。赤泥 是呈灰色和暗红色粉状物，颜色会随含铁量的不 同发生变化。
2.赤泥的现状
因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大 约每生产l t 氧化铝要排放1.0~1.8 t 的赤泥. 据估计，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过 6000万 t，2007 年我国赤泥年排放量达到4000 万t，2010 年预计达4500~5000 万t，赤泥的年产 生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆 存量将达到3.5亿t。
沙尘暴图片
4.影响植物生长环境
赤泥的强度碱化，会扰乱植物根系正常的生理 活动，影响植物对养分的吸收，所以大多数植物都 不适宜在赤泥堆场过的土壤中生长。赤泥及其附液 的强碱性对地下的粘土层具有极强的盐碱化作用， 其强碱性和附液可改变地下粘土层的结构和化学成 分. 赤泥堆存过的土壤基本不可能被复垦和种植植 物。
二.赤泥的危害
1.赤泥大量堆存，占用土地，浪费金钱
赤泥作为生产铝后得到的废渣，目前对赤泥的 利用率还很低，大量的赤泥只能以堆积的形式进 行处理，赤泥的贮存不仅需要占用大面积的土地 及投入巨额资金筑坝，同时也需要耗费较多的堆 场建设和维护费用，用于堆放赤泥的土地费用占 Al2O3产值的1%~2%。
2.浪费资源，又易造成环境污染和 安全隐患
因为赤泥中含有大量的稀土金属及其他稀有元 素，而赤泥却随意堆置。同时，又因为赤泥的pH 值很高。其中浸出液的pH值为12．1～13．0，氟 化物含量11．5～26．7 mg·L。赤泥的pH值为10 ．29～11．3，氟化物含量4．89～8．6，因此， 如果赤泥淋滤液下渗，
将会引起地下水体的水质硬度增加，有时甚至造 成更严重的砷、铬等元素污染水体，赤泥堆场下游 的地下水是受赤泥影响的主要对象，在未采取防渗 措施的赤泥堆场附近，高碱度的污水渗入地下或进 入地表水，使水体pH 值升高，存在地下水中总硬度 及pH 值升高，超过地下水III 类水质标准的现象， 地下水总硬度最高的接近1600 mg/L(超标2.53 倍) ，pH 值达11.2(标准6.5~8.5)。 赤泥中所含的氟化 物也是水体污染的另一个主要的污染物质。
即使如此，这其中还存在着一些难题。例如， 大量使用酸易造成废水的回收难度增加，同时， 也增加了经济成本，更为重要的是用酸浸法只能 处理少数地方所产生的赤泥，才会有经济效益， 在大范围应用中有局限性。因此，对稀土金属的 提取还有待研究。
铁的提取
2.赤泥制作建筑材料
利用赤泥为原料生产多孔硅酸盐制品生产加气 混凝土砌块，其容重、抗压强度均符合国家标准， 赤泥加气混凝土的生产工艺与其他加气混凝土基本 相同，且赤泥不需再次煅烧，也不需再烘干。因此 ，其生产成本经济，生产工艺可行。赤泥加气混凝 土是加气混凝土的新品种，已成为综合利用赤泥的 新途径。
赤泥的资源化利用
成 员: 指导老师： 时 间：
目录
一.赤泥的简介 二.赤泥的危害 三.赤泥的综合利用 四.赤泥的发展展望 五.结束语
铝的发展历史
丹麦化学家奥斯特利用稀的钾汞齐与氯化铝反 应第一次分离出不纯的金属铝。1827年德国化学 家武勒重复了奥斯特的实验，并不断改进制取铝 的方法。1854年，德国化学家德维尔利用钠代替 钾还原氯化铝，制得铝锭。在今后一段时期里， 法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用过铝制叉子； 泰国国王使用过铝制表链；1855年，在巴黎博览 会上，它与王冠上的宝石一起展出，标签上注明 “来自黏土的白银”。1889年，门捷列夫还曾得 到伦敦化学会赠送的铝合金制成的花瓶和杯子。
污染地下水图片
3.粉尘污染
赤泥的粒度因生产工艺有很大的差异，当赤泥 脱水风化后，表层的粘结性变差，容易引起粉尘 污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态 环境，而且贮灰场中的赤泥由于风蚀扬尘影响能 见度，造成严重污染。但在生产运行期，由于堆 场表层一直在排放赤泥浆液，湿度较大，不会引 起粉尘污染。其粉尘污染与沙尘暴类似。