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赤泥对堆肥腐熟度及其产品对稻米Cd阻控效果

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中国环境科学 2022年第8期42卷 3812-3821页

作者：周红燕陈喆李侃麒冷为贵王宗抗桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室广西桂林541004 贵港市芭田生态有限公司广西贵港537000

以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率(EC)及种子发芽指数(GI)的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸(HA)组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土... 详细信息

以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率(EC)及种子发芽指数(GI)的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸(HA)组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土壤中稻米镉的阻隔效果.结果表明,赤泥的添加提高了堆体高温期的温度.EC较堆肥前均显著降低,但赤泥堆肥EC(4.29mS/cm)显著高于鸡粪堆肥EC(3.59mS/cm).鸡粪堆肥与赤泥堆肥的GI随着堆肥时间的增长而升高,在堆肥结束时分别达到100.2%和96.44%,说明2种堆肥产品均未表现出植物毒性.2种堆肥HA中类蛋白质等物在堆肥过程中均转化为较为稳定的类腐殖质物质,HA的SUVA_(254)、SUVA_(280)和A_(226~400)在堆肥结束后也显著提高,表明堆肥的腐殖化程度升高.此外,赤泥的添加提高了腐殖化参数数值,证明赤泥的加入能够加速堆肥腐殖化进程.在盆栽实验中,鸡粪堆肥与赤泥堆肥均提高了土壤的pH值,降低了土壤中DTPA-Cd和糙米中Cd的含量.其中,施用2g/kg赤泥堆肥后,糙米Cd含量降低幅度最大,为58.68%,水稻糙米中Cd的含量由未施用堆肥的0.42mg/kg降低至0.17mg/kg.因此,赤泥的添加可以在一定程度上提高堆肥效率,同时施加堆肥产品对土壤Cd的生物有效性及水稻植株内Cd起到抑制与阻隔作用,且施加赤泥堆肥效果更为显著.

关键词：赤泥鸡粪堆肥水稻镉污染重金属

赤泥活化焙烧-联合浸出制备富钛料及组分溶解行为

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中国有色金属学报 2021年第8期31卷 2227-2237页

作者：朱晓波巩文辉李望河南理工大学化学化工学院焦作454000

赤泥活化焙烧-联合浸出制备富钛料并分离有价组分,考察参数对各金属浸出率的影响,并对活化焙烧-联合浸出过程中组分溶解行为进行了理论分析。结果表明:在盐酸浓度为5 mol/L、液固比为6 mL/g、浸出温度为80℃和浸出时间为90 min的条件下... 详细信息

赤泥活化焙烧-联合浸出制备富钛料并分离有价组分,考察参数对各金属浸出率的影响,并对活化焙烧-联合浸出过程中组分溶解行为进行了理论分析。结果表明:在盐酸浓度为5 mol/L、液固比为6 mL/g、浸出温度为80℃和浸出时间为90 min的条件下,铝、铁、钠、钙和钛的浸出率分别为81.2%、76.3%、99.2%、99.3%和3.2%,同时稀有金属钒、钪和钇的浸出率均超过95%。在焙烧温度为550℃、碱渣比为2、焙烧时间为40 min、水浸温度为80℃、液固比为7 mL/g、浸出时间为60 min的条件下,硅浸出率可达85.7%,可获得TiO2品位为71.8%的富钛料。钛酸钠和少量未反应的石英存在于富钛料中,TiO_(2)能够稳定存在于Fe^(3+)、Al^(3+)和HSiO_(3)^(-)的溶液体系中。钒和硅的浸出过程均受内扩散控制,浸出表观活化能分别为10.76kJ/mol和10.61 kJ/mol,而铁的酸浸表观活化能达到23.86 kJ/mol。

关键词：赤泥富钛料活化焙烧联合浸出有价组分

赤泥-磷复合颗粒用于矿区污土中铅化学固定的效应分析

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中国有色金属学报 2011年第9期21卷 2277-2284页

作者：罗惠莉黄圣生罗琳刘艳魏建宏中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

以赤泥废料制备含磷赤泥基颗粒作为铅污染土壤修复材料。通过栽种韭菜进行盆栽试验,于第1、5、10、20、30天取土样。通过五步法连续提取并测定土样中不同形态铅的含量。观测韭菜生长情况并测定生长30d韭菜中的铅含量。以残渣态铅含量增... 详细信息

以赤泥废料制备含磷赤泥基颗粒作为铅污染土壤修复材料。通过栽种韭菜进行盆栽试验,于第1、5、10、20、30天取土样。通过五步法连续提取并测定土样中不同形态铅的含量。观测韭菜生长情况并测定生长30d韭菜中的铅含量。以残渣态铅含量增加和其他形态铅减少来确定修复效果,分析土壤中铅的化学形态转化的促进和固定效应以及对韭菜吸收铅的抑制影响。结果表明:含磷赤泥颗粒可缓解赤泥强碱性对土壤pH值的影响,添加5%含磷3.40%的赤泥颗粒时,在修复期内,土壤pH值与空白样品的pH值持平。同时赤泥对磷有固持作用,有利于减少可溶磷流失。随赤泥颗粒中磷含量增加,对铅的修复效果显著。施加5%含磷6.80%的赤泥颗粒时,残渣态铅增加达81.26%,有机结合态、铁锰氧化态和碳酸盐态铅分别减少78.74%、85.62%和73.46%。适量施用含磷1.70%的赤泥颗粒可在保证植株正常生长情况下有效抑制对土壤中铅的吸收,铝的吸收抑制率为68.05%。

关键词：赤泥土壤铅锌修复

赤泥基固化剂固化/稳定铅锌镉污染土的强度及浸出特性研究

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岩石力学与工程学报 2021年第S01期40卷 2968-2975页

作者：郭明帅潘浩王菲东南大学岩土工程研究所江苏南京210096

采用赤泥-磷石膏-水泥(RPPC)、赤泥-磷石膏-生石灰(RPCA)两种赤泥基固化剂以及普通水泥(PC)对人工制备的铅、锌、镉污染土进行固化/稳定化,进一步优化赤泥基固化剂的配比。对养护7和28 d后的试样开展无侧限抗压强度、毒性浸出试验和pH... 详细信息

采用赤泥-磷石膏-水泥(RPPC)、赤泥-磷石膏-生石灰(RPCA)两种赤泥基固化剂以及普通水泥(PC)对人工制备的铅、锌、镉污染土进行固化/稳定化,进一步优化赤泥基固化剂的配比。对养护7和28 d后的试样开展无侧限抗压强度、毒性浸出试验和pH梯度试验。研究发现,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,赤泥基固化剂固化样的无侧限抗压强度逐渐增加,且强度间差值逐渐增加。三种固化剂的固化样浸出液pH值均分布在7~9范围内。28 d养护龄期后,15%掺量的赤泥基固化剂均有较好的强度和固化效果。相较而言,RPPC固化剂比RPCA固化剂具有更好的固化/稳定化效果,其无侧限抗压强度较高,重金属浸出浓度较低。pH梯度试验结果表明,pH=8时RPPC固化样的重金属浸出浓度最低。不同的浸提剂pH值下,浸出浓度仍满足随掺量增加而增加的趋势。

关键词：土力学赤泥固化/稳定化重金属抗压强度浸出

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赤泥地聚物水泥力学性能和聚合机理

建筑材料学报 2022年第2期25卷 178-183页

作者：刘俊霞李忠育张茂亮王帅旗海然中原工学院建筑工程学院河南郑州450007 河南建筑材料研究设计院有限责任公司河南郑州450002

以活化赤泥和矿渣为主要原料制备了赤泥地聚物水泥(RMPC),研究了矿渣掺量、激发剂(水玻璃)模数及其掺量对RMPC力学性能和聚合机理的影响.结果表明:矿渣显著改善了RMPC砂浆的力学性能,其掺量为40%时,RMPC砂浆的抗压强度最高;水玻璃模数为... 详细信息

以活化赤泥和矿渣为主要原料制备了赤泥地聚物水泥(RMPC),研究了矿渣掺量、激发剂(水玻璃)模数及其掺量对RMPC力学性能和聚合机理的影响.结果表明:矿渣显著改善了RMPC砂浆的力学性能,其掺量为40%时,RMPC砂浆的抗压强度最高;水玻璃模数为1.5或1.2时,RMPC砂浆的抗压强度和抗折强度最佳;当水玻璃模数为1.5时,RMPC砂浆的抗压强度随水玻璃掺量增大而增大,且水玻璃掺量为20%时,RMPC抗折强度最高;赤泥和矿渣中的活性硅、铝组分在水玻璃作用下,参与地质聚合反应和水化硬化过程,生成以类沸石地聚物和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)凝胶为骨架的地聚物结构.

关键词：赤泥地聚物水泥激发剂矿渣聚合机理

赤泥在建筑材料和复合高分子材料中的利用研究进展

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材料导报 2023年第10期37卷 11-24页

作者：刘晓明张增起李宇张娜王亚光张未张以河北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学钢铁冶金国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 河南大学土木建筑学院河南开封475004

赤泥是一种综合利用率较低的工业固体废弃物,其规模化、全组分、安全利用对电解铝行业的绿色发展至关重要。通过制备建材等材料制品是实现赤泥等工业固体废弃物大宗利用的关键途径。充分利用赤泥的高碱性,将赤泥与硅铝质和硫酸盐类工业... 详细信息

赤泥是一种综合利用率较低的工业固体废弃物,其规模化、全组分、安全利用对电解铝行业的绿色发展至关重要。通过制备建材等材料制品是实现赤泥等工业固体废弃物大宗利用的关键途径。充分利用赤泥的高碱性,将赤泥与硅铝质和硫酸盐类工业固废协同使用,可制备出性能优异的水泥或地质聚合物等胶凝材料。同时利用碱性赤泥和其他工业固废的协同作用,制备出的建筑砌块和道路水稳层材料固废使用量可超过90%。利用赤泥制备陶瓷或陶粒类烧结材料是绿色、低碳、高值、大宗利用赤泥的一条有效途径。而将赤泥用作复合高分子材料的填料可以实现赤泥的高附加值利用。近年来,研究学者关于赤泥制备胶凝材料、建筑砌块、道路水稳层材料、陶粒和复合高分子材料进行了系统研究,部分成果已经实现产业化推广。本文主要介绍了赤泥制备建材制品和复合高分子材料的最新进展,并从基础理论研究、应用技术开发、政策法规引导等方面针对赤泥基材料制品的产业化推广和赤泥综合利用率的提升提出了相应建议。

关键词：赤泥胶凝材料陶粒高分子复合材料

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赤泥基纳米零价铁对多金属污染土壤修复效果

环境科学 2024年第4期45卷 2473-2478页

作者：刘龙宇杨世利赵黄诗雨常凯威余江四川大学建筑与环境学院成都610065 四川大学新能源与低碳技术研究院成都610065 四川大学宜宾产业技术研究院宜宾644000

为实现重金属复合污染(Pb、Zn、Cu和Cd)土壤同步修复,构建土壤-小白菜体系,探究赤泥(RM)、纳米赤泥(RMn)以及纳米赤泥负载纳米零价铁(RMn-nZVI)这3种不同赤泥基钝化剂对Pb、Zn、Cu和Cd复合污染土壤的修复效果与机制,并考察土壤中Pb、Zn... 详细信息

为实现重金属复合污染(Pb、Zn、Cu和Cd)土壤同步修复,构建土壤-小白菜体系,探究赤泥(RM)、纳米赤泥(RMn)以及纳米赤泥负载纳米零价铁(RMn-nZVI)这3种不同赤泥基钝化剂对Pb、Zn、Cu和Cd复合污染土壤的修复效果与机制,并考察土壤中Pb、Zn、Cu和Cd形态分布对小白菜积累Pb、Zn、Cu和Cd的控制作用.结果显示,3种钝化剂施用可显著提高土壤pH,降低土壤酸可提取态(F1)Pb、Zn、Cu和Cd含量,增加残渣态(F4)含量,最终钝化效果表现为:RMn-nZVI>RMn>RM.此外,3种钝化剂显著降低了小白菜可食用部分Pb、Zn、Cu和Cd的积累,其中RMn-nZVI处理下降低程度最高,Pb、Zn、Cu和Cd含量分别下降35.11%、45.05%、69.52%和59.63%.结果表明,纳米赤泥负载纳米零价铁新型钝化材料在重金属复合污染土壤修复领域具有一定的应用潜力.

关键词：赤泥纳米零价铁钝化重金属污染土壤

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赤泥低钙烧结脱碱硅钙渣制备轻质免烧砖

Journal of Central South University 2023年第6期30卷 1787-1802页

作者：卫辰潘晓林裴健男吕中阳于海燕 Key Laboratory for Ecological Metallurgy of Multimetallic Mineral(Ministry of Education) Northeastern UniversityShenyang 110819China School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory for Recycling of Nonferrous Metal Resources Shenyang 110819China

为实现赤泥的充分利用,以脱碱硅酸钙渣、水泥和砂为原料,采用压实成型技术制备了轻质免烧砖,并利用XRD、FTIR和SEM等方法研究了原料配方和成型压力对免烧砖物理性能的影响。脱碱硅酸钙渣以不规则的蜂窝状颗粒形式存在,主要由硅酸钙水合... 详细信息

为实现赤泥的充分利用,以脱碱硅酸钙渣、水泥和砂为原料,采用压实成型技术制备了轻质免烧砖,并利用XRD、FTIR和SEM等方法研究了原料配方和成型压力对免烧砖物理性能的影响。脱碱硅酸钙渣以不规则的蜂窝状颗粒形式存在,主要由硅酸钙水合物和部分CaTiO_(3)、CaCO_(3)和SiO_(2)组成。结果表明,增加硅酸钙渣的含量可以提高免烧砖的抗压强度,降低体积密度,但过量的硅酸钙渣会降低抗压强度和软化系数,增加吸水率。当硅酸钙渣用量在50%~70%时,免烧砖的抗压强度为15.10~24.16 MPa,体积密度为1.3~1.5 g/cm3,软化系数为0.77~0.91,吸水率为28.41%~43.52%。在养护过程中,水化反应产生的水化硅酸钙和水化铝酸钙使原料颗粒絮凝在一起,增强了免烧砖的强度。免烧砖中重金属和钠离子的浸出表明硅酸钙渣轻质免烧砖对环境无害。

关键词：赤泥硅酸钙渣免烧砖物理性质形成机理

赤泥基高强度免烧透水砖制备及影响因素与构效机制

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3159-3169页

作者：金盛垚娄向阳胡健朱健陈洪南方科技大学环境科学与工程学院广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室广东深圳518055 贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025

随着赤泥堆存量不断增加和城市化进程加快,赤泥资源化利用和低碳透水砖开发,成为协同解决2大问题的关键。基于赤泥和透水砖材料基因共性,以赤泥为原料,采用造粒工艺将赤泥制成免烧骨料,结合混料、成型、养护等步骤,成功制备了高强度免... 详细信息

随着赤泥堆存量不断增加和城市化进程加快,赤泥资源化利用和低碳透水砖开发,成为协同解决2大问题的关键。基于赤泥和透水砖材料基因共性,以赤泥为原料,采用造粒工艺将赤泥制成免烧骨料,结合混料、成型、养护等步骤,成功制备了高强度免烧透水砖。为系统阐明透水砖制备过程中材料性能的影响因素与构效关系,进一步探究了水灰比、目标孔隙率以及发泡剂占比对透水砖性能的影响,发现水灰比和目标孔隙率主要通过改变砖体内部浆料的流动性,以及连通孔隙数量来显著影响砖体的性能。在发泡剂添加量低于4%(质量分数)时,可以有效提升砖体内部的孔隙率,但是过高的添加量会使透水砖的水灰比增大,弱化了发泡剂本身的造孔作用。采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜研究透水砖制备过程中的强度形成机理,发现在砖体制备过程中,赤泥以及水泥反应形成了硅酸钙凝胶,可以有效凝结骨料,赋予透水砖强度以及透水性能。本工作体现了“变废为宝”的资源化利用理念,为赤泥的资源化利用与海绵城市建设对高端建材的需求,提供了新的思路和方法。

关键词：赤泥免烧透水砖水灰比孔隙率发泡剂