赤泥基固化土的耐久性能研究文献综述

 2022-10-11 14:23:08

  1. 文献综述（或调研报告）：
    1. 赤泥的基本性质

赤泥主要组分是SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、Na2O、TiO2、K2O等,不属于对环境有特别危害的物质,其对环境的危害因素主要是碱度较高的赤泥浸出液。

      1. 赤泥的化学成分

由于铝土矿资源和生产工艺的不同,赤泥的基本成分变化很大。目前,氧化铝的生产方法有三种,即拜耳法、烧结法和联合法。三种赤泥的基本化学成分,如表1-1所示。由表1-1可知,烧结法赤泥含有的主要化学组分是SiO2和CaO,约占总量的50%,其次是铁、铝氧化物,占总量的20%左右,还有少量的TiO2、MgO、Na2O、K2O和其他微量元素。拜耳法赤泥化学特性与烧结法赤泥类似,只是钠含量较高、氧化钙含量较低、铁含量较高。[2]

      1. 赤泥的物理性质

赤泥是多孔结构,具有较大的内表面积,有较强的吸附性。粒径d=0.005~0.075mm的粒组,含量在90%左右;比表面积64.09~186.9,孔隙比2.53~2.95。赤泥的含水量86.01%~89.97%,饱和度94.4%~99.1%,持水量79.03%~93.23%;塑性指数17.0~30.0;相对密度2.7~2.9,容重0.8~1.0;熔点1200~1250℃。[3]

    1. 赤泥在固化稳定化中的应用
      1. 赤泥作钝化剂以及其机理

赤泥在处理污染土壤时，还被拿来当做钝化剂使用。土壤的原位钝化修复，指通过向土壤中添加钝化剂，以改变重金属在土壤中的赋存形态，降低重金属元素在土壤中的迁移性和生物有效性，减少植物对重金属的吸收，主要包括沉淀作用、化学吸附和离子交换、表面沉淀和有机络合等几个方面。赤泥作为钝化剂，对重金属移动性的影响效果因元素种类和赋存状态而异，但是的确可以有效地降低污染土壤中的重金属移动。赤泥可有效降低土壤的可交换态和农作物中Cd、Pb、zn、Ni的浓度，研究赤泥可促进发现Cd、Pb、Zn、Cu、Ni在土壤中从可交换态向铁铝氧化态转化，从而使其稳定下来，减少对环境的污染。[8]

张蕴睿[9]对一块设计田分别添加了赤泥和油菜秸秆两种钝化剂，结果表明施加赤泥后，土壤中的PH值显著增高，同时赤泥对土壤中有效态锅含量的降低效果好于油菜秸秆。这是因为赤泥中富含A1203, Fe203，且含有Al(OH)3, NaOH和CaCO3等碱性物质，添加赤泥可显著提高土壤的pH值，使重金属形成氢氧化物沉淀，进而降低土壤中重金属Cd的有效态含量和迁移性。

      1. 赤泥制备絮凝剂

由于赤泥中存在着一定量的Al离子和Fe离子，Al离子和Fe离子可以与污染土中的部分离子发生生成沉淀，因此用一定浓度的酸浸入赤泥中生产絮凝剂也是赤泥的一个用途。谢武明[10]用硫酸浸润赤泥，并加入淀粉制成絮凝剂，应用于污泥脱水中。实验表明，赤泥经硫酸处理后，总铁(TFe) 和Al3 的浸出率分为 81．44%和 96．83%．在( Al Fe)/淀粉质量比为 0．55/1，最佳PH= 3.0，Si O2质量数为0.375%的条件下制得最优 Ｒ-CSi AFS．利用此絮凝剂进行污泥脱水实验，当投加量为 330 mg·L－1，污泥体系PH 为7.0时，污泥比阻SＲF降低了92.3%，沉降比 SV30从 90.0%降低到79.9%。

参考文献

[1]李磊. 污泥固化处理技术及重金属污染控制研究[D]. 河海大学, 2006.

[2]王健月,倪文.我国赤泥综合利用现状及发展前景[C].//第五届尾矿与冶金渣综合利用技术研讨会论文集.2014:191-198.

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