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盾构泥基陶粒的制备及其吸附性能研究

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陈攀, 杨磊, 孙伟, 刘航, 柴旭建. 盾构泥基陶粒的制备及其吸附性能研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(3): 155-159. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.03.024
引用本文: 陈攀, 杨磊, 孙伟, 刘航, 柴旭建. 盾构泥基陶粒的制备及其吸附性能研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(3): 155-159. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.03.024
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CHEN Pan, YANG Lei, SUN Wei, LIU Hang, CHAI Xujian. Study on Dehydration and Comprehensive Utilization of Shield Mud-based Ceramsites[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(3): 155-159. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.03.024
Citation: CHEN Pan, YANG Lei, SUN Wei, LIU Hang, CHAI Xujian. Study on Dehydration and Comprehensive Utilization of Shield Mud-based Ceramsites[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(3): 155-159. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.03.024
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盾构泥基陶粒的制备及其吸附性能研究

  • 中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083

  • 基金项目:
    中国博士后科学基金（2019M650188）；湖南省自然科学基金青年（2018JJ3665）；国家自然科学基金青年基金（51504290）；国家重点研发计划项目（2018YFC1901601）；国家重点研发计划项目（2018YFC1900305）
详细信息
    作者简介: 孙伟(1973-), 男, 教授, 博士研究生导师, 研究方向为矿物加工理论与工艺

  • 中图分类号: X734

Study on Dehydration and Comprehensive Utilization of Shield Mud-based Ceramsites

  • School of Mineral Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China

    摘要

  • 针对盾构泥含水率高以及综合利用的问题，研究了pH值、助滤剂种类（GPB、粉煤灰、石膏、谷糠）和压力对含水率影响，以及加入添加剂（AlCl3、ZnCl2、Fe2O3、Fe3O4、NH4HCO3）烧制成陶粒对亚甲基蓝溶液COD去除的效果。试验结果表明，4种助滤剂中改性酰胺絮凝剂（GPB）能更有效地降低盾构泥的含水率；在pH值为4且压力值为800 Pa的条件下，加入GPB可以将含水率值从38.89%降至24.40%；添加剂筛选试验表明，通过添加NH4HCO3烧制的陶粒能有效降低亚甲基蓝溶液的COD；添加剂用量试验表明，通过添加10% NH4HCO3焙烧而成的陶粒能够将亚甲基蓝溶液中的COD值从162.75 mg/L降到90.64 mg/L。

    Aiming at the problems of high water content and comprehensive utilization of shield mud, we studied the effects of pH, type of filter aid(GPB, fly ash, gypsum, chaff) and pressure on the moisture content as well as the removal of COD from methylene blue solution by sintered ceramsites with additives (AlCl3, ZnCl2, Fe2O3, Fe3O4, and NH4HCO3). The results showed that the modified amide flocculant (GPB) could reduce the moisture content of shield mud effectively in the four kinds of filter aid. Under the condition of pH value of 4 and pressure of 800 Pa, adding GPB could reduce the moisture content from 38.89% to 24.40%. Screening test results for additives shown that the sintered ceramsites made by adding NH4HCO3 could reduce COD of methylene blue solution effectively. The additive dosage test showed that the sintered ceramsites made by adding 10% NH4HCO3 could reduce the COD of methylene blue solution from 162.75 mg/L to 90.64 mg/L.

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  • 图 1  盾构泥处理流程

    Figure 1. 

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    图 2  盾构泥的X射线衍射图谱

    Figure 2. 

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    图 3  pH值对盾构泥过滤脱水后含水率的影响

    Figure 3. 

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    图 4  不同助滤剂条件下盾构泥过滤脱水后含水率(pH=4)

    Figure 4. 

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    图 5  不同压力条件下盾构泥过滤脱水后含水率(pH=4)

    Figure 5. 

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    图 6  陶粒

    Figure 6. 

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    图 7  不同陶粒对亚甲基蓝处理后的COD值

    Figure 7. 

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    图 8  不同NH4HCO3用量的陶粒对亚甲基蓝处图理后的COD值

    Figure 8. 

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    表 1  原料矿物组成分析结果    /%

    Table 1.  Analysis results of mineral composition of raw materials

    成分 石英 云母 高岭石 赤铁矿 褐铁矿
    含量/% 34.74 8.49 42.62 9.53 4.62
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    表 2  原料粒度分布    /%

    Table 2.  Particle size distribution of raw materials

    粒级/mm +0.83 -0.83+0.074 -0.074
    产率 59.05 8.56 32.79
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出版历程
收稿日期:  2019-04-22
刊出日期:  2019-06-25

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