赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响

为探究赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响,首先选择两种国产高黏改性剂PT-HVA和AR-HVA制备得到高黏改性沥青,并将成品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青作为对照组,对三种改性沥青进行各项沥青性能试验。结果表明:两种改性剂的最佳掺量均为15%。接着以三种改性沥青为胶结料配制三种排水性沥青混合料(填料为赤泥和矿粉),并进行各项路用性能试验。结果表明:由赤泥制备的混合料的路用性能良好,其中AR-HVA高黏改性沥青+赤泥制备的混合料性能最优,动稳定度达11053次/mm,残留稳定度为91.46%,冻融劈裂比为89.60%,飞散损失为5.20%,老化系数为24.60%。同时,由赤泥制备而成的混合料的弯拉强度和弯拉应变比由矿粉制备的混合料的小,这表明赤泥虽能有效地提高混合料的高温性能、水稳性能、抗松散性能和抗老化性能,但会降低混合料的低温性能。

赤泥基地聚物改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能研究

为延长道路使用寿命,改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能,促进固废资源再生利用,采用赤泥基地聚物作为改性剂,从原材料、地聚物配比、掺量等方面确定了改性剂在冷再生混合料中的最佳掺量,并通过浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验、单轴贯入试验综合评价了赤泥基地聚物改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能。结果表明:赤泥基地聚物的最佳摩尔比为1.4,在乳化沥青冷再生混合料中的最佳掺量为1.5%。改性后,混合料的抗水损性能提升了7%,高温抗车辙性能提升了42.5%,抗剪切性能增强,但对低温抗开裂性能有损伤,较适用于高温重载地区。

改性赤泥微粉温拌剂制备及泡沫沥青性能研究

分别采用浓度为1 mol/L的HCl、NaOH、NaCl溶液对活化赤泥微粉进行改性,制备改性赤泥微粉温拌剂与泡沫沥青,通过室内试验研究了温拌剂对沥青胶浆低温流变性能与抗老化性能的影响规律。结果表明,活化赤泥微粉的最佳化学改性剂为NaOH;当发泡温度为150℃,温拌剂掺量为20%时,最佳含水率由35%降至30%条件下膨胀率达到7.7倍;温拌剂显著提高了泡沫沥青的低温流变性能,但随着温拌剂掺量的增加,提升效果有所减小;温拌剂进一步提高了沥青的抗老化性能,随着温拌剂掺量的增加,抗热氧老化性能提升效果减弱,抗紫外老化性能提升效果增强。

用赤泥提高铁尾矿热活化性能的试验研究

为提高铁尾矿的活性，使其能作为水泥原料而得以大宗量综合利用，以通钢铁尾矿为对象，研究了铁尾矿自身的热活化性能以及赤泥对铁尾矿热活化性能的影响。结果表明，单独对铁尾矿进行热活化不能使铁尾矿的活性得到提高；按1：1的比例将铁尾矿与赤泥共同湿磨，所得混合物料的热活化性能明显改善，以这种混合物料在600℃下煅烧2h的产物为主要原料（用量50％）制备的胶砂试块的28d抗压强度达47．5MPa，满足国家标准对42．5。水泥的强度要求。

赤泥掺量对混凝土强度及经济性的影响

为了研究赤泥掺量对混凝土抗压强度、放射性和经济性的影响,以赤泥部分替代水泥制备混凝土,赤泥质量替代率分别为0,5%,10%,15%,20%,水化龄期为3,28,90 d,对45个立方体试件分别进行抗压强度和放射性试验。在试验基础上结合工程案例进行经济性分析,得到不同赤泥替代率和不同水化龄期下的混凝土抗压强度、放射性指标及工程量。结果表明:同一水化龄期下,随着赤泥替代率提高,混凝土立方体抗压强度先增加后降低,混凝土中226Ra、232Th、40K的含量越高,材料放射性越大;随着水化龄期延长,同一赤泥替代率下,抗压强度增加,内外照射指数和总比活度均有所增加,但增加幅度不大,总体上水化龄期对赤泥混凝土放射性影响不大。研究表明,掺赤泥的混凝土具有较好的经济效益。

硅矿掺入量对赤泥烧结砖性能的影响

赤泥烧结砖因赤泥使用量大、制砖成本低而成为研究的热点。研究了硅矿掺入量对混联法赤泥为主要原料的烧结砖的抗压强度、吸水率、石灰爆裂、泛霜等性能和物相组成的影响。结果表明：硅矿掺入量在18％-30％时，抗压强度在MU15级以上，吸水率在20％以下，无石灰爆裂，轻微程度泛霜，烧结砖主要有石英、钙铝黄长石、硅灰石等晶相，另有较多玻璃相生成。

混合干式筑坝技术在赤泥尾矿库中的应用研究

本文针对低温拜耳法赤泥颗粒细、水澄清慢、无法单独筑坝的难题,结合烧结法与拜耳法赤泥的特点,经过大量的室内试验研究,得出可采用两种赤泥按照一定比例混合,再经压滤脱水,最后分层碾压,实现利用两种赤泥的干式筑坝。解决了尾矿回水难以利用及坝体稳定性差、尾矿库利用率低等问题,保证了企业正常生产。

赤泥的综合利用现状分析

赤泥是氧化铝生产的工业废渣,每年数百万吨的赤泥废渣大量占地堆放,引发环境污染、安全等敏感社会问题。针对赤泥的迅速增长趋势以及对环境造成的破坏,本文根据分析赤泥的基本性质,分析总结了赤泥的综合利用现状。另外针对赤泥现阶段仍无法大范围的利用,笔者创新性的提出,利用赤泥中富含能改善沥青粘度和降低沥青混合料拌合温度等功能的铝硅酸盐矿物的特点,将赤泥应用于温拌改性沥青中,一旦研究取得成功,将对道路的改造和修建提供一条新思路。

混合赤泥胶结特性产生机制及对其力学特性的影响试验研究

为了研究混合赤泥胶结特性产生机制,利用XRF、XRD、SEM等微观测试手段分析了混合赤泥在脱水干燥过程中化学成分、矿物组成、微观结构的变化,探讨了胶结强度随脱水龄期延长的变化规律。在此基础上,通过固结排水三轴剪切试验对5个脱水龄期混合赤泥的力学特性进行了研究,揭示了混合赤泥胶结强度的形成对其力学特性和结构性的影响。研究表明:混合赤泥的胶结强度的形成主要是因为烧结法赤泥中的水泥水硬性矿物的水化反应和活性氧化物的碳化反应形成的,并且主要集中在脱水龄期前70 d内;混合赤泥抗剪强度的增长与赤泥胶结强度的形成有直接关系,且主要体现在其黏聚力上;对具有相同初始物理指标、不同脱水龄期的混合赤泥,采用三轴试验各应变水平下不同脱水龄期干燥试样与刚出厂初始试样的主应力差之比所表示的结构性定量化参数,来研究结构性对变形强度的影响可以得到良好的规律性。

拜耳法赤泥与烧结法赤泥混合堆坝的技术研究

介绍了一种将拜耳法赤泥与烧结法赤泥混合堆坝的新型筑坝方案 ,并将此筑坝方案与一般的“干法”和“湿法”筑坝方案进行比较 ,评价各种不同方案的特点。这种堆坝方案具有初期坝投资小 ,堆筑高度高 ,堆场运行管理不复杂等特点 。

赤泥的工程特性与混堆技术探讨

烧结法赤泥与拜尔法赤泥的工程特性相差较大,烧结法赤泥胶结后强度较高,拜耳法赤泥较难胶结。本文通过分析烧结法赤泥和拜尔法赤泥的工程特性及其堆存现状,提出赤泥混堆技术方案,并通过工程实例验证了其可行性。

混合赤泥自凝堆存技术研究与应用

通过对中国铝业山东分公司赤泥物化性质的研究,发现拜耳法赤泥和烧结法赤泥混合后能生成新的固结物相物质,试验采用混合赤泥自凝堆存技术与工艺,并在工业上进行大规模应用,经济和社会效益显著。

拜耳法赤泥沉降工序工艺指标对生产的影响

对影响赤泥沉降工序的混合效率、沉降槽底流固含、洗水量、滤饼含水率、赤泥压滤液及细种子苛化液加入点等工艺指标分别进行计算,分析识别影响沉降工序处理能力因素。研究发现,分离及洗涤沉降槽底液液固比降低、混合效率提高、滤饼含水率降低、洗水量增加,都能够使赤泥的碱附损量降低。因此,可通过改进沉降槽、静态混合器、压滤机等来进一步优化生产指标;同时,赤泥压滤液及细种子苛化液的最佳加入点应为矿浆碱浓度高于且最接近洗水浓度的那一级沉降槽。

赤泥地聚物混凝土力学性能研究现状及发展趋势

赤泥是提取氧化铝过程中产生的碱性废渣,因其碱含量较高,对环境危害较大,其利用率一直较低,而赤泥地聚物混凝土材料的研发是赤泥有效利用的途径之一。赤泥地聚物混凝土作为一种新型绿色建筑材料,具有早期强度高、耐久性好、可综合利用工业废渣等优点,得到了广大研究者的青睐。然而,与矿渣和粉煤灰相比,赤泥的活性较低,较高赤泥掺量会降低混凝土强度,因此赤泥在地聚物混凝土中的用量较少。赤泥地聚物混凝土的强度形成机理和矿物组成与普通混凝土有较大区别,且影响其基本力学性能的因素较多,不同因素对其力学性能发展的影响规律尚未得到统一,也未提出合理的配合比设计方法,这均限制了赤泥地聚物混凝土的推广应用。近年来,相关学者开展了大量赤泥地聚物混凝土基本力学性能试验和理论分析工作,探讨了基于物质的量比和质量比的配合比设计方法,探索了不同参数对赤泥地聚物混凝土基本力学性能的影响规律,分析了赤泥地聚物混凝土的强度形成机理,为赤泥地聚物混凝土的发展应用奠定了坚实的基础。本文回顾了国内外相关学者对赤泥地聚物混凝土基本力学性能的研究现状,综述了赤泥地聚物混凝土种类、配合比设计方法,同时进一步阐述了碱激发剂种类、掺量,赤泥掺量,水玻璃模数,养护方式,养护温度,赤泥来源,赤泥加工处理方法和外加剂等因素对赤泥地聚物混凝土基本力学性能的影响。最后,探讨了赤泥地聚物混凝土基本力学性能研究所面临的问题及后续需要进行的研究。

灰渣改良压实混合赤泥的力学性能研究

以中铝贵州分公司生产的拜耳法赤泥、烧结法赤泥和灰渣为对象,对拜尔法∶烧结法=1∶1和拜尔法∶烧结法∶灰渣=50∶50∶15两种配比混合赤泥进行了击实试验。以击实试验所得的最优含水量和最大干密度为依据制作试验样品,研究了掺灰渣与不掺灰渣两种配比混合赤泥在90%和95%两种压实度情况下、最优含水量和浸水饱和两种状态时的抗剪性能和压缩性。研究得出:1添加灰渣混合赤泥滤饼的最大干密度较未加灰渣的略大,最优含水量略小;2添加灰渣可提高最优含水量状态混合赤泥的抗剪强度,但添加灰渣的混合赤泥浸水饱和后的抗剪强度较未添加灰渣时降低;3添加灰渣的混合赤泥的压缩模量较未加灰渣的高得多,并且提高压实度能显著提高掺灰渣混合赤泥的压缩模量,而对未加灰渣的混合赤泥,在压实度提高时,压缩模量增加并不显著;4添加灰渣可改善混合赤泥的抗剪性能和压缩性能,但宜在最优含水量状态下工作,并建议添加灰渣混合赤泥用于筑坝时应做好防渗措施。

混合絮凝剂对赤泥沉降效果的探讨

研究发现,当聚丙烯酰胺类A型絮凝剂和氧肟酸类H3型絮凝剂按合适的比例混合使用时,赤泥沉降沉速提高,上清液浮游物显著降低。而且,混合絮凝剂的添加量比单一絮凝剂的也要低。

赤泥-粉煤灰改良高含水率粉质土试验研究

以安徽五里河高速公路~#13取土场高含水率粉质土为研究对象,采用赤泥、粉煤灰为新型固化剂对其进行固化改良。通过室内试验测试改良土强度、黏聚力和内摩擦角,初步确定固化剂中赤泥与粉煤灰混合比例;通过现场改良土填筑路基试验,测试改良土的含水率、最大干密度、无侧限抗压强度、压实度等指标,综合确定最终固化剂最优掺入比,并确定路基合理碾压次数。结果表明:室内试验测得的固化剂中赤泥与粉煤灰的最优比例关系为1.2∶1;现场试验中,固化改良土在5天内含水率显著降低,固化剂掺入比达6%后对于原状土含水率降低速率贡献并不明显;随固化剂掺入比的增加,现场试验中的改良土无侧限抗压强度显著增加,路基碾压成型效果较好,但固化剂掺入比超过6%后强度提升幅度不大;因此,确定固化剂掺入比6%为最优,同时确定改良粉质土碾压5次为宜。

拜耳法赤泥生料烧结工艺的研究

我们对贵州铝厂低Ａ／Ｓ拜耳法赤泥生料进行了烧结、熟料溶出及赤泥沉降性能等试验。结果表明，其生料的正烧温度和烧结温度范围能满足工业生产的需求，低Ａ／Ｓ熟料的溶出及赤泥沉降性能均优于同等条件下相近配比的山西铝厂和中州铝厂熟料。建议贵州铝厂在近期对拜耳系统进行强化溶出改造后，采用“低烧结法比例混联法”或“串联法”生产氧化铝，以获得良好的经济效益。

赤泥掺入黏土制备CaO-MgO(10%)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)体系陶瓷材料试验研究

我国年赤泥排放量高达1亿t,目前主要处理方式为填埋或者堆存,而制备陶瓷需要的黏土原料出现短缺。新型CaO-MgO(10%)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)体系陶瓷材料力学性能优越,市场前景乐观,本文设计了不同赤泥掺量的新型陶瓷制备原料的烧制试验,对不同的烧制产品进行微观及物相组成测试,并考察了不同赤泥掺量和不同温度下所烧制产品的物理及力学性能和重金属浸出情况。黏土中掺入部分赤泥所烧制的样品主要物相为辉石相、钙长石相,其中辉石相的生成有利于提高试样的抗折强度,钙长石相的生成有利于固化钠元素,促进致密化过程。不同赤泥掺量所制备试样的性能表现相近,均在1140℃时表现出优越的力学性能,线型收缩率和容重最大,吸水率最小,抗折强度最高;30%赤泥掺量下,吸水率和抗折强度指标均超过GB/T 4100—2015标准。浸出试验表明,各试样钠元素固化率高达99.91%,7种典型重金属浸出值均低于生活饮用水标准的限值。本研究为赤泥在陶瓷行业的再利用提供新的一种途径,不仅解决自身处置处理问题,更是节约大量的陶瓷黏土资源。

赤泥在道路建设中的应用技术

将铝厂工业废渣赤泥采用石灰、粉煤灰稳定作为道路底基层填筑材料,进行了对比试验,并对其铺筑工艺和路用性能做了详细论述,为赤泥在道路建设中的大规模应用提供依据。