热活化温度对氧化铝赤泥反应活性的影响及机理研究

doi:10.11962/1006-4990.2018-0584

无机盐工业 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (9): 72-75.doi: 10.11962/1006-4990.2018-0584

热活化温度对氧化铝赤泥反应活性的影响及机理研究

海然,王帅旗,刘盼,刘俊霞

中原工学院建筑工程学院,河南郑州 450007

收稿日期:2019-03-26 出版日期:2019-09-10 发布日期:2020-06-10
作者简介:海然（1978— ）,女,博士,教授,硕士生导师,主要从事高性能水泥基复合材料和固体废弃物资源化利用的研究和教学;E-mail: lilyhai_2001@163.com。
基金资助:
河南省科学技术厅科技发展计划项目(162102210250);河南省教育厅重点科研计划项目(18A5600004)

Effect of thermal activated temperature on activation and mechanism of red mud from alumina production

Hai Ran,Wang Shuaiqi,Liu Pan,Liu Junxia

School of Architectural and Civil Engineering,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China

Received:2019-03-26 Published:2019-09-10 Online:2020-06-10

摘要/Abstract

摘要：

通过热重-差热分析（TG-DTA）赤泥的相变温度,通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）分析赤泥热活化前后矿物的组成变化和键能变化,并以活性指数来评定活化赤泥的反应活性,分析了热活化温度对赤泥反应活性的影响规律和作用机理。实验结果表明:热活化后赤泥中硅酸二钙的衍射峰明显,硅酸二钙增多,方解石分解转化成不稳定的高活性物质,Si—O键和Al—O键的结构稳定性降低;热活化温度低于700 ℃时,赤泥的活性指数随着活化温度的升高而增加,700 ℃时活化赤泥的活性指数比原生赤泥提高19.1%,而热活化温度升高至800 ℃时,活化赤泥的活性指数急剧下降。

关键词: 赤泥, 热活化, 活性指数

Abstract:

The effect and activation mechanism of thermal activated temperature on activity of red mud were analyzed.Phase transition temperature of red mud was analyzed by TG-DTA,and the changes of mineral composition and bond energy were also analyzed by XRD and FT-IR.Activity index was to assess the reactive activity of red mud.The test results showed that the diffraction peaks of dicalcium silicate was intensified after thermal activation.Calcite was decomposed into unstable and highly active substances. The stability of Si—O and Al—O bond were reduced.The activity index of activated red mud increased with the rising of activation temperature when it was no more than 700 ℃.Comparing with original red mud,the activity index of red mud activated at 700 ℃ increased 19.1%.While,the activity index of activated red mud decreased sharply when the thermal activation temperature was over 800 ℃.

Key words: red mud, thermal activation, activity index

中图分类号:

TQ133.1

海然,王帅旗,刘盼,刘俊霞. 热活化温度对氧化铝赤泥反应活性的影响及机理研究[J]. 无机盐工业, 2019, 51(9): 72-75.

Hai Ran,Wang Shuaiqi,Liu Pan,Liu Junxia. Effect of thermal activated temperature on activation and mechanism of red mud from alumina production[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2019, 51(9): 72-75.

图/表 6

表1

表2

图1

图2

图3

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参考文献 14

[1]	钟晨, 夏举佩 . 拜耳法赤泥中Na⁺的浸出实验研究[J]. 硅酸盐通报, 2013,32(10):2012-2015.
[2]	海然, 刘俊霞, 李建伟 . 氧化铝赤泥放射性及其屏蔽机制研究现状[J]. 无机盐工业, 2016,48(9):10-12.
[3]	吴素彬, 聂登攀, 王振杰 , 等. 逆流浸取法回收赤泥中的碱[J]. 化工进展, 2014,33(6):1607-1609.
[4]	闫军 . 碱激发赤泥胶凝材料的探索研究[J].轻金属, 2011(增刊):147-151.
[5]	刘晓明, 孙恒虎, 冯向鹏 , 等. 赤泥最佳热处理工艺制度研究[J]. 稀有金属材料与工程, 2007,36(增刊1):983-986.
[6]	杨芳, 韩涛, 靳秀芝 , 等. 热活化对赤泥物相及活性的影响[J].粉煤灰综合利用, 2015(2):3-6.
[7]	申建立 . 赤泥基胶凝材料制备技术研究[D]. 北京:中国矿业大学, 2012.
[8]	Ribeiro D V, Silva A S, Labrincha J A , et al. Rheological properties and hydration behavior of portland cement mortars containing calcined redmud[J]. Canadian Journal of Civil Engineering, 2013,40(6):557-566.
[9]	李绍纯, 张国立, 赵铁军 , 等. 拜耳法赤泥活化方式对水泥基材料性能的影响[J].混凝土, 2013(6):29-32.
[10]	刘俊霞, 刘明清, 杨延娟 , 等. 硫酸氢钠对黄河泥沙工程特性的改性及机理研究[J]. 建筑材料学报, 2017,20(2):204-209.
[11]	展光美 . 赤泥地聚合物制备技术及耐久性试验研究[D]. 北京:中国矿业大学, 2016.
[12]	Davidovits J . Geopolymer chemistry and applications[M]. Saint-Quentin:Geopolymer Institute, 2011.
[13]	Panias D.Giannopoulou I P, Perraki T . Effect of synjournal parameters on the mechanical properties of fly ashbased geopolymers[J]. Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspe cts, 2007,301(1/2/3):246-254.
[14]	Vu D D, Stroven P, Bui V B . Strength and durability aspects of ca lcined kaolin blended Portland cement mortar and concrete[J]. Cement & Concrete Composites, 2001,4(23):471-478.

原料	化学组成质量分数/%
原料	Al₂O₃	Fe₂O₃	SiO₂	Na₂O	CaO	MgO	K₂O
赤泥	25.03	9.18	22.10	7.27	15.77	2.14	2.59
水泥	5.55	3.35	21.00	0.28	60.04	4.32	0.72

密度/ （g·cm^-3）	细度/ %	凝结时间/min		抗压强度/ MPa	抗折强度/ MPa
密度/ （g·cm^-3）	细度/ %	初凝	终凝	抗压强度/ MPa	抗折强度/ MPa
3.02	0.31	126	208	50.5	7.6

[1]	王巍, 郭利辉, 任思谦, 花春峰, 伍媛婷, 刘虎林, 王昭. 无机激发剂的改性及其对固硫灰渣的活性激发研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(7): 135-142.
[2]	王丽娟, 燕可洲, 郭志强, 赵仲鹤, 郭彦霞, 程芳琴. 钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸液制备聚合氯化铝[J]. 无机盐工业, 2023, 55(4): 76-83.
[3]	黎雯, 王文祥, 方红生, 吴平霄. 硅铝添加剂对机械化学法稳定飞灰中重金属的影响机制研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(4): 84-91.
[4]	徐文珍,李灿华,季洪峰,李子木,吴朝阳,李明晖. 赤泥在回收金属和建筑材料领域的研究进展[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 10-18.
[5]	李松鸿,周松华,赵爱明,董文燕,姜春燕,曹阳,敖先权. 水/二氧化碳气氛下酒糟催化气化反应特性的研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 132-140.
[6]	潘思呈,徐红彬,张红玲,董玉明,张宏军,娄太平. 赤泥硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸的研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 85-91.
[7]	鲁镜镜,谢燕,李宸,蒙梅,冯伦伟. 载镧磁化赤泥处理含磷废水的研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 99-105.
[8]	岳远隋, 成官文, 徐敏, 徐晓宇, 张振林, 农国武. 氯化铁溶液赤泥控碱作用及效果[J]. 无机盐工业, 2023, 55(11): 121-129.
[9]	杨永钰,田朋,周若辉,徐前进,刘坤吉,宁桂玲. 氢氧化铝活化对水热法制备勃姆石的影响[J]. 无机盐工业, 2022, 54(9): 55-62.
[10]	潘祖德,刘琦,曹阳,陈前林,杨敏,谢燕. 磷石膏基矿井充填材料制备及其性能研究[J]. 无机盐工业, 2022, 54(11): 90-95.
[11]	皇志威,苏向东,张建刚,骆弟元,陈烨,李海嘉. 赤泥-磷石膏复合材料中重金属浸出研究[J]. 无机盐工业, 2022, 54(10): 133-140.
[12]	刘俊霞,杨艳蒙,王帅旗,刘盼,张茂亮,海然. 激发剂对赤泥地聚物砂浆力学性能的影响[J]. 无机盐工业, 2020, 52(6): 72-75.
[13]	马时成,梅再美,顾汉念,郭腾飞,代杨,王宁. 锰渣-赤泥吸附剂制备及其对铜（Ⅱ）吸附性能[J]. 无机盐工业, 2020, 52(3): 85-89.
[14]	董林辉,李杨,周雪芳,周勇,朱文渊,周小峰. 聚合硫酸铁铝的制备及除磷性能研究[J]. 无机盐工业, 2019, 51(5): 57-60.
[15]	海然, 刘俊霞, 李建伟. 氧化铝赤泥放射性及其屏蔽机制研究现状[J]. 无机盐工业, 2016, 48(9): 10-.

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