粉煤灰碱烧结法赤泥碳化脱钠及工艺优化

摘要

粉煤灰碱烧结法赤泥是粉煤灰碱处理提取氧化铝后的一种高碱性废物，其直接填埋将会造成严重的环境污染隐患。虽然粉煤灰碱烧结法赤泥主要成份是制备工业硅酸盐水泥的原料，但欲满足水泥的生产需要，需将赤泥中碱的含量降低到1%以下。因此对赤泥进行脱碱处理可以达到变废为宝的目的。本论文主要使用模拟工业烟气（主要成分为CO2）为脱钠剂对赤泥进行脱钠实验，解决固体废弃物赤泥的难以利用问题和工业废气中CO2排放造成的温室气体问题。 采用静流碳化脱钠和逆流碳化脱钠，并且对逆流碳化脱钠实验进行了优化，得出了碳化脱钠的最佳方案。用 X射线衍射、扫描电镜、红外、热重差热以及粒度表面积仪对脱钠前后赤泥的矿相成分、微观形貌、热性质以及红外性质进行了分析。用化学分析方法，对赤泥脱钠前后的化学成分测定分析。理论分析和计算了影响碳化脱钠的CO2及烟气条件极限。 静流碳化脱钠时，液固比为5:1、6:1、7:1时两次碳化脱钠平衡时间60分钟一般可达固相含Na2O小于1%的要求，选择液固比为5:1，两次洗涤较佳。一洗和二洗过程中的转速增高，脱钠能力增强，其由强至弱顺序为：2000﹥1500﹥1000 rpm，这意味着脱钠效果随气体分散及液体搅拌的速度增大而增加。 逆流碳化脱钠时，通过正交试验得到了影响脱钠效果的显著性因素顺序：A(固液比)> E(逆流段数)> D(空气CO2比)、C(CO2流量)、B(每段反应时间)。优化后的条件为：A4E3D3C2B3，即液固比=6:1、逆流段数=4、空气/CO2比=5:1、CO2流量≦2 L/min、每段反应时间≦60 min。

目录

声明

1绪论

1.2 赤泥大宗利用存在的问题

1.3 国内外赤泥脱碱方法研究现状

1.4赤泥的综合利用现状

1.5 赤泥的碳化脱钠杯可行性

1.6 课题研究意义和内容

2 实验内容

2.1 实验原料与主要仪器

2.2 实验系统与研究方法

2.3 实验物料的选取与基本分析方法

2.4 实验系统特性与实验条件的选择

3 赤泥的静流碳化法脱钠研究

3.1 赤泥静流多次洗涤碳化法脱钠

3.2 不同液固比静流3次新水碳化脱钠

3.3 本章小结

4 赤泥的逆流碳化法脱钠研究

4.2 不同液固比多段逆流碳化法脱钠

4.3 本章小结

5 模拟烟气为脱钠剂的碳化法脱钠

5.2碳化法脱钠纯CO2气的流量计算

5.3 模拟CO2烟气的配气原理方法

5.4 浓度23%CO2模拟烟气的通气量对碳化脱钠的影响

5.5 搅拌速度对模烟气（25%CO2）碳化脱钠的影响

5.6 Na2O 浓度、pH及电位随反应进度在不同搅拌速度下的关系

5.7 本章小结

6 赤泥碳化法脱钠逆流正交试验及工艺优化

6.2 正交试验数据结果的单指标处理与分析

6.3 赤泥脱钠前后的结果讨论

6.4 本章小结

7 结论与展望

7.2 展望

参考文献

致谢

硕士期间发表论文