一种赤泥处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于赤泥废弃物再利用领域，涉及一种赤泥处理方法。
【背景技术】
[0002]赤泥是铝土矿制取氧化铝后所剩余的红褐色、粉泥状强碱性固体废料，是氧化铝生产过程中必不可少的副产物。一般每生产I t氧化铝，可产出赤泥1.0?1.8 t。随着铝工业的发展，目前，全世界每年产生的赤泥约8000万L2000年，我国赤泥排放量大约为400万t，排出的赤泥主要采取露天筑坝堆存处理。由于缺乏既经济又可行的技术，赤泥的综合利用率一直处于较低水平，仅为4%左右，远低于中国工业固体废物65%的平均利用水平。2007年我国赤泥年排放量达到3000万t，2014年预计达4000?5000万t，累计赤泥堆积量已达几亿t。由于大量的赤泥未得到充分利用，长期占用大量土地，造成土地碱化，地下水受到污染，同时又极易造成“二次扬尘”污染环境，危害人们的健康。
赤泥的化学成分及物理性质:
1、化学成分。赤泥因含有较多氧化铁，其外观颜色与赤色泥土相似，因而得名。赤泥的主要矿物成分为:硅酸二钙53 %，方钠石11 %，水化石1 %，赤铁矿7.5%,钙钛矿石11 %，镁蔷薇辉石5%。赤泥的化学成分取决于铝土矿的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分，以及新生成的化合物的成分等，通常赤泥的主要成分为AI2O3, S12,CaO,
Na2 O等。
2、赤泥的物理性质指标。物理性质指标主要包括密度、孔隙比、含水量、界限含水量(塑限、液限、塑性指数和液性指数)和饱和度等。
赤泥的水理性质。水理性质主要包括渗透性、崩解性以及膨胀性，它受赤泥的物质组成及堆放后的演变所制约。①持水、析水特性。赤泥不仅含水量大，而且有持水特性，其持水量在79.03 % 一93.20%,尤为特殊的是当振动时析水量仍为5.00 %?14.93 %。这意味着赤泥受振动时，其结构会改变，其工程性能恶化。②收缩与膨胀性。赤泥虽然高孔隙、高含水，但干燥后不发生收缩。这说明高含水不是亲水矿物存在的结果。同时，也无膨胀性。③崩解性。试样加蒸馏水，几乎不发生变化。试样加入5 %的HCMPH2SO4ο，经过24 h，试样颜色有变化，并呈片状和小块状崩解，但未解体。随着时间的延续，试样表面有大量白色的盐析出，并明显硬化，这是Ca⑶3，和Na2Si02重晶和胶结作用的结果。④液化势。新堆积的赤泥，由于高含水，其值绝大多数大于液限，加之粉粒和砂粒为憎水性的文石和方解石。因此，新堆积的赤泥在振动下有发生液化的可能。
赤泥的脱水陈化与强度。大量试验表明，赤泥强度与其堆放时间并无必然的因果关系，仅仅依赖延长堆放时间没有工程意义。只有在延长时间的同时强化脱水，才是提高强度和改善赤泥工程性能的先决条件。
【发明内容】
[0003]技术问题:本发明提供一种操作简便、能耗低，不会产生二次污染的赤泥处理方法。
技术方案:本发明的赤泥处理方法，包括以下步骤:
1)剔除赤泥中的杂质，然后加入碳粉、苏打水后搅拌融合；
2)去除所述步骤I)产物中的浸出液，烘干后进行除铁处理，得到半成品白泥；
3)将所述白泥装入电加热真空反应釜，加入浸润剂，在600°0800°C、0.3?0.4MPa下反应85?95分钟；
4)将所述步骤3)的产物在中速超细磨粉机中处理成500?2000目的成品。
进一步的，本发明方法中，步骤I)中加入的碳粉占赤泥质量百分比3~5%，苏打水占赤泥质量百分比1?15%，所述步骤3 )中，白泥与浸润剂的质量比为8:1。
进一步的，本发明方法中，所述步骤2)中的电磁筛选法或化学除铁法进行除铁处理。 进一步的，本发明方法中，所述步骤3)中的浸润剂为强氧化剂。
本发明方法得到的产品成品分子结构在显微镜下显示为椭圆形颗粒状，且为中空带毛绒状态。
有益效果:本发明与现有技术相比，具有以下优点:
综合利用现有工艺，集多种技术之所长，最大限度做到以下几点:I除水，2剔除不稳定物质(如铁)，3操作简便、能耗低，4不会产生二次污染。
经实验分析，处理后的赤泥性能及其稳定，为惰性材料，不会与其他物质产生化学反应。比传统的填充材料相比其强度更高，且具有更好的热稳定性、流动性及抗老化性能，并具有一定的阻燃性能。作为PVC塑料、玻璃钢、沥青、造纸及橡胶制品等领域的填充材料，不仅提高了产品性能，且大大降低了生产成本。处理后的赤泥为中空带毛绒颗粒，能更好地与被填充物结合，强度提高且有助于减轻合成物的重量。
作为填充料在制品中的添加量为5?35%(不同制品的添加比例不等)，市场前景巨大。目前常用的填充料主要有两种，I，碳酸钙(500?900元/吨)，2氢氧化铝(1800?4000元/吨)。本发明方法加工的赤泥，成本低廉(150?450元/吨)，生产过程中不产生废水和废气，能够消除二次污染。
【具体实施方式】
[0004]下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明方法的实施例1中，包括以下步骤:
1)剔除赤泥中的杂质，然后加入占赤泥质量百分比3%的碳粉、占赤泥质量百分比15%的苏打水后搅拌融合；
2)去除所述步骤I)产物中的浸出液，烘干后进行除铁处理，得到半成品白泥；
3)将所述白泥装入电加热真空反应釜，加入浸润剂，在600°0800°C、0.3-0.4MPa下反应85-95分钟，白泥与浸润剂的质量比为8:1;
4)将所述步骤3)的产物在中速超细磨粉机中处理成500目的成品。
实施例2中，步骤I)中加入5%的碳粉，12%的苏打水，步骤3)中浸润剂为强氧化剂，步骤4)中制备2000目的成品。
实施例3中，步骤I)中加入4%的碳粉，10%的苏打水，步骤3)中浸润剂为强氧化剂，步骤
4)中制备1200目的成品。 上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种赤泥处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)剔除赤泥中的杂质，然后加入碳粉、苏打水后搅拌融合； 2)去除所述步骤I)产物中的浸出液，烘干后进行除铁处理，得到半成品白泥； 3)将所述白泥装入电加热真空反应釜，加入浸润剂，在600°0800°C、0.3?0.4MPa下反应85?95分钟； 4)将所述步骤3)的产物在中速超细磨粉机中处理成500?2000目的成品。2.根据权利要求1所述的赤泥处理方法，其特征在于，所述步骤I)中加入的碳粉占赤泥质量百分比3~5%，苏打水占赤泥质量百分比10?15%，所述步骤3)中，白泥与浸润剂的质量比为8:1。3.根据权利要求1所述的赤泥处理方法，其特征在于，所述步骤2)中的电磁筛选法或化学除铁法进行除铁处理。4.根据权利要求1、2或3所述的赤泥处理方法，其特征在于，所述步骤3)中的浸润剂为强氧化剂。
【专利摘要】本发明公开了一种赤泥处理方法，在赤泥中加入碳粉、苏打水后搅拌融合，依次进行除铁处理，加热真空反应，细磨后得到成品。本发明处理后的赤泥性能及其稳定，为惰性材料，不会与其他物质产生化学反应。本发明方法制备的产物与传统的填充材料相比，强度更高，具有更好的热稳定性、流动性及抗老化性能，并具有一定的阻燃性能。
【IPC分类】C09C3/04, C09C1/40, C09C3/06
【公开号】CN105713421
【申请号】CN201610238499
【发明人】徐峰
【申请人】徐峰