氧化鋁赤泥的綜合回收及利用現(xiàn)狀-

1、摘要:總結(jié)了氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的固體廢棄物赤泥的基本性質(zhì)和綜合處理的現(xiàn)狀,并對(duì)每一種處理方案的工藝特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。赤泥的綜合利用,應(yīng)著眼于廢物處理量大、制品附加值與技術(shù)含量高、兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益、有示范帶動(dòng)效應(yīng)的深層次利用途徑。關(guān)鍵詞:赤泥;綜合利用;綜合回收?qǐng)D分類:X758文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-4620(201003-0008-051前言赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中的廢棄物,因含有大量氧化鐵而呈紅色,故被稱為赤泥。目前全世界每年產(chǎn)生赤泥約5000萬(wàn)t。我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中每年產(chǎn)生的赤泥量超過(guò)600萬(wàn)t,全部露天堆存,并且大部分堆場(chǎng)壩體用赤泥構(gòu)筑。隨著鋁工業(yè)的發(fā)展和鋁土礦石品位的降低

2、,赤泥量將越來(lái)越大,且赤泥為堿性物質(zhì),易堿化土地,污染地下水,因此赤泥的綜合利用正成為日益重要的研究課題,倍受各國(guó)科技工作者的關(guān)注。2赤泥的特性赤泥是一種不溶性殘?jiān)?可分為燒結(jié)法、拜爾法和聯(lián)合法赤泥,主要成分為SiO 2、Al 2O 3、CaO、Fe 2O 3等。我國(guó)主要是燒結(jié)法、聯(lián)合法赤泥,主要成分為硅酸二鈣及其水合物;國(guó)外則是含赤鐵礦、鋁硅酸鈉水合物較多的拜爾法赤泥1。赤泥的成分、性質(zhì)的差異,決定了不同的赤泥利用方法。采用燒結(jié)法冶煉氧化鋁,1t 氧化鋁的赤泥外排量平均為0.70.8t。拜耳法冶煉氧化鋁采用的是強(qiáng)堿溶出高鋁、高鐵、一水軟鋁石型和三水鋁石型鋁土礦,這個(gè)過(guò)程中,作為主要原料的鋁礬

3、土越過(guò)高溫煅燒環(huán)節(jié)直接經(jīng)過(guò)溶解、分離、結(jié)晶、焙燒等工序得到氧化鋁,溶解后分離出的漿狀廢渣是拜耳法赤泥。采用拜爾法冶煉氧化鋁,1t 氧化鋁的赤泥外排量平均為11.1t。聯(lián)合法是拜耳法和燒結(jié)法的聯(lián)合使用,聯(lián)合法所用的原料是拜耳法排出的赤泥,再采用燒結(jié)法再制取氧化鋁,最后排出的赤泥為燒結(jié)法赤泥。赤泥中含有可再生利用的氧化物和多種有用金屬元素,成為其再生利用的基礎(chǔ),同時(shí)具有礦物含量較高、顆粒分散性好、比表面積大、在溶液中穩(wěn)定性好等特點(diǎn),在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)赤泥的綜合處理,一是提取其中有用組分,回收有價(jià)金屬;二是將赤泥作為礦物原料,整體利用。2.1赤泥的礦物組成我國(guó)氧化鋁廠具有代表性的赤

4、泥物理性質(zhì):顆粒直徑0.0880.25mm,比重2.72.9g/cm 3,容重0.81.0g/cm 3,熔點(diǎn)12001250。X 射線衍射物相分析結(jié)果表明,赤泥中含有赤鐵礦和針鐵礦、一水硬鋁石、水化石榴石、含水硅鋁酸鈉、鈣鐵礦、氫氧化鈣、方解石等物相,其中赤鐵礦和水化石榴石含量較高。山東鋁廠赤泥區(qū)別于國(guó)外赤泥的特點(diǎn)是Al 2O 3、Fe 2O 3含量低,成分為CaO、SiO 2,其X 射線衍射物相分析顯示,構(gòu)成赤泥的主要礦物為硅酸鈣、鋁酸鈣及碳酸鈣,此外還伴存少量水合硅鋁酸鈉、水合氧化鐵及鐵鋁酸四鈣等礦物2。2.2赤泥的化學(xué)成分赤泥是在從鋁土礦中提煉氧化鋁的過(guò)程中形成的,主要成分為SiO 2、

5、CaO、Al 2O 3、Fe 2O 3,各組分含量又因鋁土礦的產(chǎn)地和氧化鋁的生產(chǎn)工藝不同而異。表1是不同生產(chǎn)方法產(chǎn)生的赤泥的化學(xué)成分。表1國(guó)內(nèi)氧化鋁廠赤泥的平均化學(xué)組成%生產(chǎn)方法燒結(jié)法拜耳法Al 2O 35.4017.21SiO 221.6012.04Fe 2O 39.4023.07從表1可以看出,赤泥中含有多種可再生利用的氧化物和有用金屬元素,這成為赤泥再生利用的基礎(chǔ)。利用赤泥中含有較高的CaO、SiO 2,可生產(chǎn)硅酸鹽水泥及一些專用水泥;利用它的SiO 2、Al 2O 3、CaO、MgO 含量特征及少量的TiO 2、MnO、Cr 2O 3,可以生產(chǎn)特種玻璃;同時(shí),赤泥中含有豐富的鐵、鈧、鈦

6、等有用金屬元素3。2.3赤泥的污染物濃度赤泥的pH 值10.2911.3,氟化物含量4.898.6mg/L。按有色金屬工業(yè)固體廢物污染控制標(biāo)氧化鋁赤泥的綜合回收及利用現(xiàn)狀許智芳,蘇愛(ài)玲,張新峰,王科(中國(guó)鋁業(yè)山東分公司,山東淄博255052準(zhǔn)(GB5058-85,赤泥屬于一般固體廢渣,但赤泥附液pH值>12.5,氟化物含量<50mg/L,污水綜合排放劃分為超標(biāo)廢水。因此,赤泥(含附液屬于有害廢渣(強(qiáng)堿性土4。3赤泥的綜合回收3.1赤泥中有價(jià)金屬的回收赤泥中含有豐富的鐵、鈧、鈦等有用金屬元素,這些金屬資源目前未能得到充分的利用。Fe2O3是赤泥的主要化學(xué)成分,大量的赤泥物相表明,鐵主

7、要是赤鐵礦和針鐵礦,前者占到90%以上。同時(shí)各礦物多以Fe、Al、Si礦物膠結(jié)體形式存在,晶粒微細(xì),結(jié)晶極不完善。赤泥中鐵的還原從熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)上來(lái)說(shuō)是完全可行的。研究表明,在7501250左右進(jìn)行還原焙燒,完成晶體結(jié)構(gòu)重整,可使細(xì)粒分布的鐵鋁分離1。目前Fe的回收方法主要有還原焙燒法、冶金法、硫酸亞鐵法和直接磁選法等,其中磁選法是回收Fe的重點(diǎn)方法。近幾年,又對(duì)赤泥還原煉鐵爐渣浸出工藝作了進(jìn)一步的研究:赤泥中的鐵采用碳熱還原,鐵的金屬化率超過(guò)94%,進(jìn)一步熔化可制得生鐵5。但此法要求赤泥中鐵含量高,即只能處理拜爾法赤泥,燒結(jié)法赤泥難以適用。據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)外赤泥的化學(xué)成分中,Fe2O3含量一般都在

8、30% 52.6%,國(guó)內(nèi)的一般在7.54%39.7%,因含鐵量低而不能直接利用。因此,絕大部分研究都是先將赤泥預(yù)焙燒,然后用沸騰爐還原,使赤泥中的Fe2O3變成Fe3O4,再冷卻、粉碎、磁選,最后獲得含鐵63%81%的鐵精礦作為煉鐵原料。鈧是一種典型的稀散金屬元素,目前自然界中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)立鈧礦物資源很少,而我國(guó)鋁土礦中氧化鈧含量約為40200g/t,主要富集于赤泥中。回收處理鋁土礦等尾礦或其廢渣中的伴生鈧,成為工業(yè)上獲得鈧的主要途徑。目前采用還原熔煉法得到純度>99.7%的鈧,鈧回收率為60%80%?；?qū)⒊嗄嘞群笥昧蛩帷⑺?然后進(jìn)行萃取,再加入草酸鹽,得到草酸鈧,灼燒后得到白色氧化鈧粉

9、末,鈧回收率>80%。但是已有的酸法浸出、萃取提鈧技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上還不經(jīng)濟(jì),需要開(kāi)發(fā)新的經(jīng)濟(jì)提鈧技術(shù)6。SiO2是赤泥的主要化學(xué)成分之一,燒結(jié)法赤泥中SiO2占70%95%,因此具有較高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。用CO2氣體與赤泥中的硅酸鈣反應(yīng),再用NaOH 溶液浸出,形成Na2SiO3溶液?；蛘咧苯佑肗a2CO3處理赤泥獲得Na2SiO3溶液。在Na2SiO3溶液中加入石灰乳可以得到含水硅酸鈣;在Na2SiO3中加入鋁酸鈉溶液,可以制取鈉沸石分子篩;Na2SiO3與CO2反應(yīng)可制取白炭黑硅膠。拜耳法赤泥中的SiO2因含量較低且分配較分散,開(kāi)發(fā)價(jià)值不大1。TiO2是涂料、造紙、皮革、紡織、制藥工

10、業(yè)中非常重要且不可替代的原料,鈦鐵礦、金紅石是TiO2工業(yè)重要的礦物資源。隨著資源的不斷減少,急需尋找TiO2的替代資源,赤泥中的TiO2就是其中之一。對(duì)赤泥中TiO2的回收一般采用酸(鹽酸、硫酸、磷酸處理法,將赤泥于6090、1mol濃度左右的鹽酸溶液中浸出其中的Fe、Ca、Na、Al等成分,然后與碳酸鈉一起于8501150焙燒,水洗得到TiO2,富集率達(dá)到76%1。由于濕法堆存赤泥附液量大,堿性強(qiáng),污染地下水系,山鋁研究院提出了用離子膜法從赤泥廢液中分離回收堿,經(jīng)濃縮,堿溶液Na2O濃度可達(dá)70g/L,分離廢液脫鹽后Na2O濃度降至0.5g/L,堿回收率> 3%,水回收率>85

11、%,達(dá)到了較好的效果。3.2赤泥中稀土金屬的回收目前,從赤泥中提取稀土元素的主要工藝是采用酸浸-提取工藝,酸浸包括鹽酸浸出、硫酸浸出和硝酸浸出等。國(guó)外研究者研究了不同濃度的鹽酸、硫酸、硝酸及二氧化硫氣體壓力等浸出條件(如浸出時(shí)間、溫度、液固比對(duì)浸出回收率的影響。由于硝酸具有較強(qiáng)的腐蝕性,且不能與隨后提取工藝的介質(zhì)相銜接,因此,大多采用鹽酸或硫酸浸出。此工藝側(cè)重回收鈧、釔,而其他稀土的回收率不高,特別是輕稀土的回收率較低。同時(shí)還研究了赤泥用鹽酸浸出-離子交換和溶劑萃取分離提取鈧及釔與鑭系元素。有研究者研究了用稀硝酸酸浸赤泥,采用離子交換法從浸出液中分離鈧、鑭系元素的方法。在此研究中,確定了酸浸過(guò)

12、程中的固液比、硝酸的濃度、浸出液酸度控制等參數(shù),而且進(jìn)行溶劑萃取富集提純鈧及其他稀土的半工業(yè)化試驗(yàn)取得了成功。還有研究者研究了一種樹脂在赤泥礦漿中吸附-溶解新工藝,回收富集鈧、鈾、釷。該工藝在硫酸介質(zhì)中將赤泥礦漿與樹脂攪拌混合,鈧、鈾、釷等被選擇性吸附于樹脂中,經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾,二氧化鈧產(chǎn)品純度可達(dá)95.25%7。3.3赤泥在建筑材料方面的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明,用赤泥可生產(chǎn)出多種型號(hào)的氧化鋁赤泥的綜合回收及利用現(xiàn)狀許智芳等9山東冶金2010年6月第32卷水泥。俄羅斯第聶伯鋁廠利用拜耳法赤泥生產(chǎn)水泥,生料中赤泥配比可達(dá)14%。日本三井氧化鋁公司與水泥廠合作,以赤泥為鐵質(zhì)原料配入水泥生料,水泥熟料可利用赤

13、泥520kg/t。俄羅斯沃爾霍夫、阿欽和卡列夫氧化鋁廠以霞石為原料,利用產(chǎn)生的赤泥生產(chǎn)水泥,進(jìn)行石灰石、赤泥兩組分配料試驗(yàn),可利用赤泥629795kg/t,為燒結(jié)法赤泥的綜合利用開(kāi)辟了有效途徑。我國(guó)山鋁很早就對(duì)赤泥綜合利用進(jìn)行了研究,在20世紀(jì)60年代初建成了綜合利用赤泥的大型水泥廠,利用燒結(jié)法赤泥生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥,水泥生料中赤泥配比年平均為20%38%,水泥的赤泥利用量為200420kg/t,產(chǎn)出赤泥的綜合利用率30%55%。由于赤泥含堿量高,赤泥的配比受水泥含堿指標(biāo)制約。為更加有效地利用赤泥,山鋁目前以燒結(jié)法、聯(lián)合法赤泥為原料生產(chǎn)水泥,提高了赤泥配比,使赤泥配料提高到了45%,并提高了水

14、泥質(zhì)量,由以生產(chǎn)425#普通水泥為主,提高到以生產(chǎn)525#水泥為主4。利用赤泥為主要原料可以生產(chǎn)多種磚。目前有利用赤泥生產(chǎn)免蒸燒磚、粉煤灰磚、黑色顆粒料裝飾磚和陶瓷釉面磚等。以燒結(jié)法赤泥制備釉面磚為例,其主要工藝過(guò)程為:原料預(yù)加工配料料漿制備(加稀釋劑噴霧干燥壓型干燥施釉煅燒成品。該法生產(chǎn)的陶瓷釉面磚,以赤泥為主要原料,取代了傳統(tǒng)的陶瓷原料,不但可以降低原材料費(fèi)用,而且具有極大的環(huán)保意義。赤泥在建材工業(yè)中還可以生產(chǎn)玻璃等。但是在赤泥的應(yīng)用中,必須注意赤泥本身含有堿液,有的赤泥中還含有放射性元素,這些都直接危害人體健康4。用于路壩修筑及工程回填,赤泥濾餅放入回轉(zhuǎn)窯中烘干燒結(jié),可制得化學(xué)穩(wěn)定性好、

15、比重大(2.673.12g/cm3、強(qiáng)度高(>1000kg/cm2的骨料,加之其膠結(jié)作用,經(jīng)壓實(shí)后可具有很高的承載強(qiáng)度和耐久性,用來(lái)鋪設(shè)公路,完全符合瀝青路面表層、中層和底層的要求。赤泥還是一種非常理想的筑壩材料,通過(guò)管道輸送,按設(shè)計(jì)有組織地排放,自然沉積,經(jīng)陳化、干燥,即可形成一個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高、總體剛度較大的赤泥堆放體或壩體,以滿足灰渣排放和堆存的要求。一般鋁廠的赤泥堆放場(chǎng)就是利用這種方法構(gòu)筑的。赤泥回填鋁土礦采空區(qū)的實(shí)踐表明,膠結(jié)充填技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理,可提高礦石回收率23%;并在控制采場(chǎng)地壓、保護(hù)地表建筑、開(kāi)采頂?shù)装宀环€(wěn)固的較薄礦層等方面探索出一條成功道路8。3.4赤泥在環(huán)境保護(hù)方

16、面的應(yīng)用赤泥顆粒細(xì)小、比表面積大、有效固硫成分(Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、Na2O等含量高,對(duì)H2S、SO2、NO2等污染氣體有較強(qiáng)的吸附能力和反應(yīng)活性,可代替石灰/石灰乳對(duì)廢氣進(jìn)行處理。由于赤泥尚有部分溶解性的堿,因此其廢氣凈化效果更佳。赤泥治理廢氣的方法可分為干法、濕法兩種:干法是利用赤泥表面礦物的活性,直接吸附廢氣;濕法則是利用赤泥中的堿成分與酸性氣體反應(yīng),兩者均已有實(shí)踐應(yīng)用。據(jù)報(bào)道,拜耳法赤泥干法脫硫時(shí),l kg赤泥可吸收SO211.3g,脫硫率約50%;濕法脫硫時(shí),1kg赤泥吸附SO216.3g,脫硫率約90%8。國(guó)外有研究表明,赤泥的煙氣脫硫效率可達(dá)80%,若在赤泥中

17、添加Na2CO3,更有利于對(duì)SO2的吸附。有研究將活化后的赤泥吸附來(lái)自火力發(fā)電廠、制造業(yè)煙囪中的SO2,脫硫效率為100%,循環(huán)10次后,脫硫效率仍達(dá)93.6%。以赤泥制備的脫硫劑對(duì)城市煤氣中H2S的脫除率可達(dá)98%以上,宣化煤氣公司、大同煤礦集團(tuán)的赤泥脫硫?qū)嵺`也已獲得成功應(yīng)用。我國(guó)是一個(gè)以燃煤為主要能源的國(guó)家,由于大量燃用煤炭,排入大氣中的SO2逐年增加,每年可達(dá)千萬(wàn)噸級(jí),這一有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成極大的危害。為了消除SO2,就目前實(shí)際應(yīng)用的各類方法中,以石灰石/石灰法最多,占87%以上。其原理是利用堿金屬鈣的化合物與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫酸鹽或亞硫酸鹽。這一凈化方式應(yīng)用中的主要障礙

18、仍然是運(yùn)行成本問(wèn)題,因?yàn)槭沂?石灰脫硫方法,不論采用哪一種方式,對(duì)鈣化合物的粒度要求都很高,一定要達(dá)到微米級(jí)才符合工藝要求。而由于氧化鋁生產(chǎn)的特點(diǎn),外排赤泥的粒度很小,完全符合脫硫過(guò)程的粒度要求。分析數(shù)據(jù)表明,粒度< 45m的赤泥占總量50%以上,比表面積可達(dá)到1020m2/g。小粒徑及大比表面積均可加大化學(xué)反應(yīng)速度和反應(yīng)深度,符合脫硫過(guò)程中的粒度要求。赤泥大部分成分為堿金屬,與SO2有很強(qiáng)的反應(yīng)活性,其中還含有部分溶解在水中的堿,其煙氣凈化效果會(huì)好于石灰/石灰乳。綜合計(jì)算,脫硫的有效成分高于CaO含量50%左右的石灰石,所以赤泥完全有條件代替石灰/石灰乳對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫,使用中可以不改

19、變?cè)械墓に嚵鞒?。因?用赤泥代替石灰石/石灰乳進(jìn)行煙氣脫硫是可行的,經(jīng)過(guò)脫硫反應(yīng),兩種對(duì)環(huán)境十分有害的廢棄物得以中和,特別是含堿赤泥,經(jīng)與煙氣中的SO2反應(yīng)后,原有的堿性及水硬性得以減弱或消除,達(dá)到了以廢治廢的目的4。10以赤泥為原料,經(jīng)水洗、酸洗、焙燒活化等,可制備出性能良好的水處理劑,它既可吸附廢水中Cs、Sr、U、Th等放射性物質(zhì),As3+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、pb2+等重金屬離子,PO3-4、F-等非金屬有害物質(zhì)及某些有機(jī)污染物,也可用于廢水的脫色、澄清等。有研究以粒徑為0.1mm的赤泥為原料,加入H2SO4,升溫通入O2并攪拌,然后在90的恒溫水浴中反應(yīng)2h,冷

20、卻、過(guò)濾,即得Fe(SO43和Al2(SO43溶液。該溶液與在一定酸度條件下聚合的硅酸混合,沉化2h,即得聚硅酸鐵鋁復(fù)合絮凝劑。它兼有聚鐵絮凝劑和聚鋁絮凝劑的優(yōu)點(diǎn),具有工藝簡(jiǎn)單、投資少、凈水效果好等特點(diǎn)。由于赤泥物性組成復(fù)雜,在對(duì)廢水有害物質(zhì)的吸附過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)對(duì)水的濁度和毒性有一定的影響,因此赤泥在凈化廢水之前,還需進(jìn)行必要的改性、活化處理9。赤泥對(duì)受到重金屬污染的土壤,有良好的環(huán)境修復(fù)作用。有研究表明,赤泥的施用,能顯著提高土壤中微生物的含量,降低土壤孔隙水以及農(nóng)作物種子、葉子中的重金屬含量,如經(jīng)修復(fù)后,孔隙水中Zn含量可由原來(lái)的50100mg/L下降為5mg/L。其修復(fù)作用機(jī)理是赤泥對(duì)土

21、壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+等離子有較好的固著性能,使其從可交換狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸餇顟B(tài),從而使土壤中重金屬離子的活動(dòng)性及反應(yīng)性降低,有利于微生物活動(dòng)和植物的生長(zhǎng)8。3.5赤泥在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用赤泥中含有植物生長(zhǎng)所必需的Fe、Mg、P、K、Mn、Cu、Zn、B等微量元素,因此是良好的堿性復(fù)合肥料。近年,國(guó)內(nèi)一些研究單位對(duì)硅肥進(jìn)行了深入研究,研制出了獨(dú)特的硅肥添加劑。硅肥可以改善植物的細(xì)胞組織,改善作物果實(shí)的品質(zhì),在缺硅的土壤中可增產(chǎn)8%15%。河南科學(xué)院硅肥工程技術(shù)中心以鄭州鋁廠的赤泥為主要原料,添加一定成分的添加劑,經(jīng)混合、干燥、球磨后制成硅肥。將此種硅肥作為黃淮海平原花

22、生種植的肥料,由于含有大量的SiO2和CaO,對(duì)于花生的生長(zhǎng)較為有利,花生的產(chǎn)量獲得了較大的提高,同時(shí)又大大地節(jié)約了生產(chǎn)成本。硅肥是繼氮、磷、鉀肥之后的第四大元素肥料,它對(duì)多種農(nóng)作物具有較好的營(yíng)養(yǎng)作用,大力發(fā)展硅肥,是赤泥綜合利用的又一可行途徑3。山鋁生產(chǎn)的硅鈣肥在濟(jì)寧等地的缺硅土壤中的試驗(yàn)表明:該肥對(duì)水稻、玉米、地瓜、花生等農(nóng)作物均有增產(chǎn)效果,一般為8%10%。但目前對(duì)這一技術(shù)很少使用,其原因是長(zhǎng)期使用,容易引起滲漏,造成地下水污染8。3.6赤泥在工業(yè)方面的應(yīng)用赤泥既是對(duì)PVC(聚氯乙烯具有補(bǔ)強(qiáng)作用的填充劑,又是PVC的高效、廉價(jià)的熱穩(wěn)定劑,使填充后的PVC制品具有優(yōu)良的抗老化性能,制品比普

23、通的PVC制品壽命長(zhǎng)23倍。同時(shí),因?yàn)槌嗄嗟牧鲃?dòng)性要好于其他填料,使塑料具有良好的加工性能,且赤泥聚氯乙烯復(fù)合塑料具有阻燃性,可制作赤泥塑料太陽(yáng)能熱水器和塑料建筑型材等1。赤泥作塑料填料的試驗(yàn)研究已進(jìn)行多年,近年來(lái)隨著塑料加工及表面處理劑的不斷改進(jìn),赤泥在塑料行業(yè)的應(yīng)用再次成為熱點(diǎn)。各種卓有成效的研究成果屢見(jiàn)報(bào)導(dǎo),對(duì)赤泥性質(zhì)及應(yīng)用性能認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化,為赤泥利用提供了理論依據(jù)。由于赤泥含堿較高,在作為填料應(yīng)用于塑料行業(yè)時(shí),與塑料發(fā)生反應(yīng)的機(jī)理以及對(duì)塑料制品的影響,以前一直沒(méi)有明確結(jié)論?，F(xiàn)有資料表明,堿性大的拜爾法赤泥性能優(yōu)于堿性小的聯(lián)合法赤泥,未酸洗的赤泥優(yōu)于除去堿性的赤泥,赤泥對(duì)聚氯乙烯的熱穩(wěn)

24、定作用隨堿性增加而作用增大。其原因是赤泥中含有的大量游離堿與PVC熱分解時(shí)放出的HCl發(fā)生反應(yīng),從而抑制了PVC分解老化反應(yīng)的繼續(xù)發(fā)展,起到了等同或稍高于常用穩(wěn)定劑的效果。普通PVC在露天使用8a后強(qiáng)度安全失去,而赤泥聚氯乙烯塑料依然保持著良好的力學(xué)性能,未見(jiàn)老化現(xiàn)象,甚至強(qiáng)度還有所提高。赤泥既是對(duì)PVC有補(bǔ)強(qiáng)作用的填充劑,又是PVC的高效、廉價(jià)的熱穩(wěn)定劑。赤泥對(duì)PVC具有顯著的熱穩(wěn)定作用,它與PVC常用的穩(wěn)定劑并用時(shí),具有協(xié)調(diào)效應(yīng),使填充后的PVC制品具有優(yōu)良的抗老化性能,延長(zhǎng)制品的壽命。盡管赤泥中含有微量有毒元素,但即使70%的赤泥作為填充劑帶入的毒素也僅為常用穩(wěn)定劑的1/221/111。

25、赤泥聚氯乙烯復(fù)合塑料具有阻燃性,在燃燒時(shí)只要離開(kāi)火源十幾秒即自行熄滅。利用赤泥良好的物理性能與阻燃性以及良好的電性能,生產(chǎn)赤泥聚氯乙烯塑料阻燃膜;利用赤泥對(duì)塑料的抗老化性能可制作赤泥塑料建筑型材。以上技術(shù)如能批量生產(chǎn)投放市場(chǎng),則可解決赤泥加工成本過(guò)高等問(wèn)題,為企業(yè)增創(chuàng)效益。如果將赤泥進(jìn)行一定的處理,則可增大赤泥在聚合物中的添加量,提高制品性能。另外,赤泥聚氯乙烯復(fù)合塑料盡管具有阻燃性,但要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),尚需添加一些阻燃劑。赤泥用于塑料制品并在高溫下成型時(shí),仍有一些水分殘留在制品內(nèi)影響性能,通常應(yīng)在120下干燥3h再應(yīng)用10。氧化鋁赤泥的綜合回收及利用現(xiàn)狀許智芳等11山東冶金2010年6月第32

26、卷4結(jié)語(yǔ)赤泥的綜合利用是一個(gè)世界性的難題。目前對(duì)赤泥用于低附加值的建筑材料和筑路材料等領(lǐng)域的研究有較成熟的工藝,已應(yīng)用于實(shí)踐且取得了一定成效;對(duì)于赤泥中高附加值產(chǎn)品如有價(jià)元素的回收和開(kāi)發(fā)是一個(gè)重要的發(fā)展方向?？傊?赤泥的綜合利用是實(shí)現(xiàn)赤泥零排放的基本原則,在今后的研究中,需要進(jìn)一步探索新途徑和提高新產(chǎn)品的附加值。赤泥利用僅是研究赤泥的用途,而不探索赤泥中有用組分的綜合回收是對(duì)資源的浪費(fèi)。另外,對(duì)赤泥的某種用途有無(wú)開(kāi)發(fā)價(jià)值,很大程度上取決于其產(chǎn)品附加值的高低,現(xiàn)有的產(chǎn)品多為低檔產(chǎn)品,與被替代的同類產(chǎn)品相比沒(méi)有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì),難以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。這也是阻礙赤泥綜合利用的一個(gè)主要問(wèn)題,因此,在今后的研究工作中,需要不斷探索新途徑,特別是附加值高的產(chǎn)品,只有這樣才能使赤泥的應(yīng)用走向深入。近年國(guó)內(nèi)廣泛開(kāi)發(fā)的赤泥用于建筑用磚和生產(chǎn)硅肥應(yīng)作為今后赤泥大批量應(yīng)用的主要領(lǐng)域。赤泥資源的開(kāi)發(fā)已引起世界各國(guó)的重視,開(kāi)展對(duì)赤泥的綜合利用,必將在節(jié)能、環(huán)境保護(hù)以及鋁土礦資源的合理利用方面發(fā)揮積極、重