廣西平果鋁礦泥物理化學性能及固化機理研究.pdf

1、礦泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中在洗、選礦時排出的高含水量紅色粘土狀泥漿。國內(nèi)對礦泥的處理主要采用管道輸送、濕法堆存，其優(yōu)點是排泥庫運行管理簡單，礦泥排放和堆存無特殊要求。但濕法堆存占大量土地，防滲處理困難，對環(huán)境存在潛在的危害。廣西平果鋁自1995年投產(chǎn)以來，堆存礦泥已達1000萬m<'2>，且以4000m<'3>/d的速度增加。 通過室內(nèi)土工試驗對礦泥的含水量、濃度、密度、比重、顆粒、液塑限進行測定，得出了礦泥為高含水量、低濃度，顆粒

2、細小，天然密度小，液性指標和塑性指標大的物質(zhì)。通過光譜分析和X射線物相分析知道，礦泥的化學成分主要為Al、Fe、Si、Ca；礦泥的礦物成分主要為一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺土和赤鐵礦。通過酸堿度的測定得出礦泥的PH值為中性。通過以上這些試驗對礦泥的基本物理化學性質(zhì)有了清楚認識。 平果鋁礦泥顆粒細小、表面積大、顆粒表面帶負電，含水量高、濃度低，可以近似地的看作一種膠體。我們通過靜置沉降試驗發(fā)現(xiàn)礦泥在自然條件下沉降速度很慢，沉降后礦泥

3、的含水量依然很大，而且在沉降達到一定的程度，礦泥會產(chǎn)生沉降平衡而導致礦泥不能沉降。所以礦泥在自然條件下沉降，完全完成自重固結需要上百年的時間。通過電泳沉降試驗發(fā)現(xiàn)礦泥在電場的作用下發(fā)生定向移動，沉降速度明顯加快，沉降后礦泥的含水量為沉降前的1/3，濃度提高3倍左右。通過不同的絮凝沉降試驗發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺非離子型和陰離子型對礦泥沉降具有明顯作用，礦泥在選用合適的絮凝劑后沉降速度明顯加快，而且沉降后礦泥的含水量減少一半左右，濃度提高2倍左右。

4、通過靜置沉降、絮凝沉降和電泳沉降比較發(fā)現(xiàn)通過電泳和絮凝試驗能降低礦泥的含水量，減少排泥庫的堆存量，還可以對處理后的水進行循環(huán)利用，減少生產(chǎn)成本，有效的保護環(huán)境。 針對沉降后礦泥的特性進行固化試驗，采用粉煤灰、石灰、水泥、石膏作為礦泥固化劑，測定3d、7d、28d的抗折強度和抗壓強度，28d的抗壓強度最大達4.8Mpa，并研究了礦泥的固化機理。 針對處理后礦泥的含水量大大減少，濃度明顯提高的特點，還有平果縣屬于巖溶石漠化地