鈦白廢酸浸出赤泥脫堿實驗研究與動力學分析

朱曉波，王 濤，李 望

(1.河南理工大學化學化工學院，焦作 454000；2.武漢科技大學,國家環(huán)境保護礦冶資源利用與污染控制重點實驗室，武漢 430081)

0 引 言

赤泥是鋁土礦冶煉氧化鋁過程產(chǎn)生的尾渣，其中游離堿和結構堿含量均較高，若不加以處理，會造成嚴重的水體污染和土壤污染[1-3]。立足赤泥處置“減量化、無害化和資源化”的原則，大宗利用赤泥制備建筑材料、吸附材料具有廣闊的應用前景[4-6]。由于拜耳法赤泥含堿量高且不包含膠凝活性礦物成分，導致采用拜耳法赤泥制備建筑材料時出現(xiàn)“泛霜”現(xiàn)象，而且產(chǎn)品的抗壓強度和理化性能均較差[7-8]。因此，提高赤泥脫堿率，對于大宗高效制備建筑材料尤為重要[9-11]。

目前，赤泥脫堿方法主要包括水浸脫堿、二氧化碳加壓浸出脫堿、鹽酸浸出脫堿和鈣法置換浸出脫堿等[12-14]。張樂觀等[15]研究了赤泥水浸脫堿工藝，表明浸出級數(shù)越多，赤泥脫堿率也越高，然而水浸脫堿僅能夠有效去除赤泥中的自由堿，無法脫除結構堿。王志等[16]研究了拜耳法赤泥的濕法碳化脫堿工藝，闡述了鈣霞石是拜耳法赤泥中結構鈉存在的主要礦物形式，鈉存在于鋁氧八面體和硅氧四面體的晶體結構中，一般方法較難脫除結構堿。王國貞等[17]提出了氧化鈣水浴浸出脫堿工藝，結果表明,添加氧化鈣后赤泥濾液中堿濃度明顯高于未添加氧化鈣的堿濃度，脫堿率主要受洗滌次數(shù)的影響。羅忠濤等[18]提出了漿化多級循環(huán)脫堿工藝，該過程將多級循環(huán)脫堿與鈣離子置換脫堿法相結合，最佳條件下赤泥脫堿率可達70%，常壓鈣化置換脫堿工藝能夠有效脫除拜耳法赤泥中的游離堿，但不能有效脫除其中的結構堿。……