大宗工业固废赤泥资源化原理与技术

赤泥属于有色行业氧化铝生产过程中产生的大宗工业固废，目前全球堆存量超过50亿吨，我国堆存量超过20亿吨，综合利用率不足1%，距离十四五末要求的60%缺口巨大。本书共分7章章节，主要论述了赤泥来源、特征及危害，赤泥资源化的原理及其在资源化脱硫脱硝技术、有价金属资源化提取、制备环境材料、大规模用于建材及土壤化方面的近期新研究成果，还介绍了赤泥资源化利用技术和示范工程，为我国赤泥大规模资源化提供了技术范本和工程示范。可以作为研究生和科研工作者的用书，也可以作为固废资源化利用企业的参考书。

   前言

第1章 赤泥来源与环境危害 1

1.1 氧化铝生产工艺概况 1

1.1.1 铝土矿来源及禀赋 1

1.1.2 常见的氧化铝生产工艺 2

1.2 赤泥来源及特征 3

1.2.1 赤泥来源及产量 3

1.2.2 赤泥组成特征 3

1.3 赤泥的环境危害 5

1.3.1 赤泥污染水环境 5

1.3.2 赤泥占用土地 5

1.3.3 赤泥带来生态危害 5

参考文献 6

第2章 赤泥资源化原理与进展 7

2.1 赤泥脱硫脱硝原理 7

2.1.1 赤泥脱硫原理 7

2.1.2 赤泥脱硝原理 14

2.1.3 脱硫液相资源化原理 14

2.2 添加剂强化脱硫脱硝原理 15

2.2.1 无机添加剂脱硫脱硝 15

2.2.2 有机添加剂脱硫脱硝 18

2.3 赤泥中多金属回收原理 19

2.3.1 液相回收途径及原理 20

2.3.2 固相回收途径及原理 21

2.3.3 其他回收途径及原理 22

2.4 赤泥基环境材料制备原理 24

2.4.1 环境材料制备途径 24

2.4.2 催化与吸附原理 25

2.5 相关技术及研究进展 30

2.5.1 赤泥脱硫脱硝研究进展 30

2.5.2 添加剂强化赤泥脱硫脱硝进展 32

2.5.3 赤泥基吸附剂研究进展 39

参考文献 41

第3章 赤泥强化脱硫脱硝技术 52

3.1 原赤泥矿浆脱硫技术 53

3.1.1 赤泥湿法脱硫技术简介 53

3.1.2 原赤泥脱硫影响因素研究 55

3.1.3 原赤泥脱硫硫容测算 60

3.1.4 原赤泥脱硫研究结论 64

3.2 臭氧耦合赤泥矿浆脱硫技术 64

3.2.1 试验设备准备 64

3.2.2 工艺参数对脱硫脱硝的影响 68

3.2.3 赤泥物相变化分析 76

3.2.4 反应前后元素含量变化 81

3.2.5 臭氧耦合赤泥脱硫脱硝结论 83

3.3 泥磷/黄磷产臭氧耦合赤泥脱硝技术 83

3.3.1 实验材料准备 83

3.3.2 黄磷激发臭氧的生成规律 86

3.3.3 黄磷激发O3耦合赤泥脱硝影响因素 89

3.3.4 黄磷激发O3耦合赤泥脱硝响应面优化 97

3.3.5 黄磷激发O3耦合赤泥脱硝结论 103

3.4 泥磷/黄磷耦合赤泥同步脱硫脱硝技术 104

3.4.1 影响耦合体系脱硫脱硝因素探讨 104

3.4.2 动力学与热力学探讨 109

3.4.3 表征分析及机理探讨 112

3.4.4 泥磷/黄磷耦合赤泥同步脱硫脱硝结论 123

3.5 抗坏血酸钠耦合赤泥脱硫脱硝技术 125

3.5.1 实验材料、仪器及分析方法 125

3.5.2 抗坏血酸钠耦合赤泥影响脱硫脱硝因素研究 127

3.5.3 脱硫过程测试表征分析 134

3.6 赤泥资源化脱硫脱硝工程示范 142

3.6.1 赤泥脱硫中试试验研究 142

3.6.2 赤泥脱硫调质示范工程研究 148

3.6.3 赤泥脱硫示范工程优化研究 155

3.6.4 实验室与示范工程对比研究 160

3.7 赤泥脱硫脱硝总结与展望 164

3.7.1 赤泥脱硫脱硝总结 164

3.7.2 赤泥资源化脱硫脱硝展望 165

参考文献 166

第4章 赤泥提取金属与环境材料制备技术 171

4.1 赤泥中有价金属提取技术 171

4.1.1 脱硫赤泥酸浸回收铁铝 171

4.1.2 浸出动力学研究 174

4.1.3 铁铝的沉淀与分离 176

4.1.4 酸碱结合铁铝回收 182

4.1.5 赤泥中提铝回收技术总结 190

4.2 赤泥提铁制备铁碳吸附材料 191

4.2.1 赤泥酸浸分步提铁 191

4.2.2 铁碳复合材料制备 198

4.3 赤泥固化重金属制备微晶玻璃 204

4.3.1 赤泥基微晶玻璃制备过程 204

4.3.2 固化重金属与制备微晶玻璃耦合因素 205

4.4 赤泥提铁制备铁碳吸附材料 211

4.4.1 吸附材料制备 211

4.4.2 PEG添加量优化研究 212

4.4.3 焙烧过程参数优化研究 213

4.4.4 吸附剂表征分析 214

4.4.5 吸附剂表征分析结论 217

4.5 有价金属的提取存在的问题探讨 218

4.5.1 存在的技术问题 218

4.5.2 存在的经济性问题 219

4.5.3 可能的解决途径探讨 220

参考文献 220

第5章 赤泥基环境材料多途径利用技术 223

5.1 赤泥基环境材料研究进展 223

5.1.1 废气净化材料进展 223

5.1.2 赤泥基废水净化材料进展 225

5.1.3 赤泥基固废稳定化材料进展 227

5.1.4 赤泥基生态修复材料进展 228

5.2 赤泥基铁碳材料吸附重金属技术 229

5.2.1 Fex Oy-BC(RM)对Cd(Ⅱ)的吸附参数的确定 229

5.2.2 Fex Oy-BC（RM）吸附Cd（Ⅱ）响应面优化实验 231

5.2.3 FexOy-BC（RM）吸附动力学与热力学 237

5.3 赤泥基吸附剂净化羰基硫技术 244

5.3.1 工艺技术运行设计与计算 244

5.3.2 原赤泥对COS的吸附效果 245

5.3.3 净化羰基硫影响因素研究 247

5.3.4 羰基硫吸附动力学与过程分析 255

5.4 水热体系制药废水资源化研究 260

5.4.1 赤泥催化剂有效性实验 260

5.4.2 影响催化活性的因素探讨 262

5.4.3 赤泥催化剂活性稳定性实验 269

5.4.4 小结 270

5.5 赤泥其他开发利用途径 271

5.5.1 肥料化研究 271

5.5.2 土壤修复材料研究 275

5.5.3 赤泥建材化研究进展 278

5.5.4 赤泥土壤化研究进展 286

参考文献 290

第6章 赤泥资源化技术瓶颈与趋势 301

6.1 赤泥大规模利用的瓶颈探讨 301

6.1.1 高碱性的制约 301

6.1.2 复杂成分的制约 302

6.1.3 赤泥大规模利用技术瓶颈 302

6.1.4 市场困惑和扶持政策缺失 304

6.2 赤泥综合利用的相关政策 304

6.3 赤泥大规模消纳前景展望 305

6.3.1 资源化综合利用将成为主流技术 305

6.3.2 赤泥综合利用标准将陆续颁布实施 306

参考文献 307