[發明專利]赤泥活性的檢測方法

在審

• 申請號: 202210243950.1
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114609338A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 孫華君;周大穩;鄧騰飛;薛永杰;黃端平;董海泉
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;洛陽君江建材科技有限公司;淄博高新技術產業開發區先進陶瓷研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/38;G01N1/34;G01N1/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉洋

本發明公開了赤泥活性的檢測方法，將赤泥在馬弗爐里干燥；干燥后的赤泥進行球磨、過篩制備赤泥粉體；所得的粉體與水混合放入容器中，加入分散劑恒溫攪拌制得赤泥泥漿；利用pH計測赤泥泥漿的初始pH值為C1；通過氣體流量計控制CO₂氣體流量，向赤泥泥漿中通入CO₂氣體進行脫堿反應，得到脫堿赤泥泥漿；利用pH計測脫堿赤泥泥漿pH值為C2；通過pH值的變化反應赤泥中游離堿的含量來判斷赤泥活性；本發明通過比較赤泥泥漿脫堿前后pH值得變化的方法來判斷赤泥活性，其至少包括操作簡單、成本低，適用于工業生產等優點。

技術領域

本發明具體涉及一種赤泥活性的檢測方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁生產過程中產生的強堿性廢棄物，其強堿性是制約自身大規模綜合利用的重要因素。據統計，截至2017年全球赤泥儲量已達39億t，中國是世界上氧化鋁的最大生產國，2021中國鋁土礦氧化鋁市場研討會中指出2020年我國赤泥產生量超過1億t，累計堆存量已達到16億t。此外，全球赤泥還在以1.2億t/年的產量增長。隨著氧化鋁產量的增加和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的增長趨勢逐年增加，但綜合利用率很低，在全球范圍內不足10％。因此十分有必要對赤泥進行脫堿，以期實現赤泥的綜合利用，保障鋁工業可持續發展。當前，比較成熟的赤泥脫堿方法有水洗法、酸浸法、石灰法、鹽類浸出法、CO₂法、工業“三廢”中和法、生物法等。其中CO₂法因為生產成本較為低廉，脫堿率較高而受到了廣泛的關注。CO₂法脫堿是在赤泥漿液中加入CO₂或含CO₂的氣體，用CO₂溶于水后形成的弱酸性溶液來進行脫堿。在以往的實驗過程中赤泥的脫堿率是通過測定反應前后固相赤泥中堿性物質(以Na₂O％計)并通過計算得到。但是此種做法需要的操作步驟復雜，并且赤泥在脫堿過程中可能會由于加入一些分散劑而引入Na⁺，進而造成實驗誤差。

目前對于赤泥活性的評估手段并沒有較為普遍的方法，并且在脫堿過程的合理調控有著諸多問題，從而影響了赤泥的有效利用與轉化。

發明內容

本發明目的在于提供一種能夠有效、快速、準確檢測赤泥活性的方法，該方法操作簡單、成本低、適用于工業生產。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

赤泥活性的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將赤泥在馬弗爐里干燥；

(2)干燥后的赤泥進行球磨、過篩制備赤泥粉體；

(3)所得的水與粉體混合放入容器中，加入分散劑恒溫攪拌制得赤泥泥漿；利用pH計測赤泥泥漿的初始pH值為C1；

(4)通過氣體流量計控制CO₂氣體流量，向赤泥泥漿中通入CO₂氣體進行脫堿反應，得到脫堿赤泥泥漿；利用pH計測脫堿赤泥泥漿pH值為C2；

(5)脫堿前后的赤泥泥漿pH值的變化速率反映了赤泥泥漿中游離堿的含量的變化，通過公式計算判斷出赤泥的活性：

其中，C1＝赤泥泥漿的初始pH值；C2＝脫堿赤泥泥漿pH值；t＝赤泥脫堿時間。

按上述方案，步驟1中干燥溫度100-200℃，干燥時間24-30h。

按上述方案，步驟2中球磨轉速為500-600r/min，球磨時間為24-36h。

按上述方案，步驟2中篩子的目數為100目、250目、500目、1000目。

按上述方案，步驟3中所述水與粉體的液固質量比為(3-10)：1。具體為為3:1、5:1、10:1，優選的液固比為5:1。