1. IntroductionRed mud is discharge

1. Introduction
Red mud is discharged as waste during the production of alumina from bauxite. In the alumina process, bauxite ore dissolves in concentrated sodium hydroxide solution under heat and pressure. The resulting sodium aluminate liquor undergoes further processing to produce alumina with a large quantity of un-dissolved solid waste casted away. Since the solid waste contains iron oxides that contribute the characteristic brick red color, it is called ‘red mud’. Generally, the content of Fe2O3 in red mud is about 10–30%, even up to 50–60% in some cases [1]. Averagely, 0.3–2.5 tons of red mud may be generated after producing 1 ton of alumina depending on the grade of ore used [2]. Over 200 Mt of red mud have been stored up in China in the past ten years [3], still about 30 Mt of red mud are discharged annually [4].

Many approaches were reported to utilize red mud as a resource for environment friendly application. In most of these approaches, the separation of Fe2O3 from red mud is the key technology. Both of the separated parts have useful applications. For example, the iron-riched part could be used as iron source [5], and the other part might be used as refractory materials [6] but the content of Fe2O3 in refractory products should be less than 3%. Several methods have been reported to remove Fe2O3 from red mud, but most of them are problematic in actual utilization. It was reported that red mud was reduced by coal to get nuggets at temperature of 1400 °C [7]. High gradient superconducting magnet has been used to directly separate iron mineral from red mud, however, the magnetic intensity for separation needed to be more than 4 T due to the weakly magnetic substance of Fe2O3[8].

Transforming hematite in red mud into magnetite before separation is a good idea. It was reported that the transformation of hematite into magnetite could be rapidly realized under H2-rich hydrothermal conditions [9], or by roasting under reductive gas atmosphere, such as H2[10] and [11], methane or natural gas [12]. When Mayoral's group tried to clarify the mechanism of slagging in coal combustion, they found that pyrite could react with hematite (α-Fe2O3) under anaerobic conditions and magnetite (Fe3O4) was found in the products [13]. Pyrite (iron-pyrite, FeS2) is the most common substance in sulfide minerals and commercially used for the production of sulfur dioxide providing applications in the paper industry and in the manufacture of sulfuric acid. It is worthy to note that ferrous ion Fe2+ and the disulfide S22− moieties occur in pyrite simultaneously, which makes pyrite possess reductive property.

Based on these reports, a novel method to remove hematite from red mud has been proposed in this study. The flow-sheet diagram is shown in Fig. 1, hematite in red mud being transformed into magnetite with the help of pyrite, and then the resulting magnetite could be collected by magnetic separation. The treatment conditions, such as the mole ratio of pyrite to hematite, the roasting temperature and time, as well as the environmental concern of SO2 have been investigated in this study.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทนำโคลนสีแดงที่ปล่อยเป็นของเสียระหว่างการผลิตของอะลูมินาจากแร่อะลูมิเนียม ในกระบวนการอลูมินา แร่อะลูมิเนียมแร่ละลายในโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นภายใต้ความร้อนและความดัน Aluminate สุราผลของโซเดียมผ่านการประมวลผลการผลิตอะลูมินา มีปริมาณขนาดใหญ่ของเสียแข็งไม่ละลายหล่อไป ตั้งแต่ของเสียแข็งประกอบด้วยเหล็กออกไซด์ที่สีแดง brick ก็เรียกว่า 'โคลนสีแดง' โดยทั่วไป เนื้อหาของเฟในโคลนสีแดงคือ ประมาณ 10 – 30% แม้ถึง 50 – 60% ในบางกรณี [1] ทำเล 0.3-2.5 ตันโคลนแดงอาจถูกสร้างขึ้นหลังจากผลิต 1 ตันของอลูมินาขึ้นอยู่กับเกรดของแร่ที่ใช้ [2] กว่า 200 Mt โคลนสีแดงถูกเก็บไว้ขึ้นในประเทศจีนในช่วงสิบปี [3], นิ่งประมาณ 30 ตันโคลนสีแดงออกเป็นประจำทุกปี [4]มีรายงานหลายวิธีใช้โคลนแดงเป็นทรัพยากรสำหรับการใช้งานเป็นมิตรสิ่งแวดล้อม วิธีการเหล่านี้ การแยกของเฟจากโคลนแดงเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการ โปรแกรมประยุกต์ที่มีประโยชน์ทั้งในส่วนที่แยกได้ เช่น ส่วน riched เหล็กอาจถูกใช้เป็นแหล่งเหล็ก [5], และส่วนอื่น ๆ ที่อาจใช้เป็นวัสดุทนไฟ [6] แต่เนื้อหาของเฟในผลิตภัณฑ์ทนไฟควรน้อยกว่า 3% มีการรายงานวิธีการหลายวิธีการเอาเฟจากโคลนสีแดง แต่ส่วนใหญ่จะมีปัญหาในการใช้ประโยชน์จริง เป็นรายงานที่ โคลนสีแดงลดลง โดยถ่านหินรับนักเก็ตที่อุณหภูมิ 1400 ° c [7] มีการใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดสูงไล่ระดับตรงแยกแร่เหล็กจากแดงโคลน อย่างไรก็ตาม ความเข้มสนามแม่เหล็กในการคัดแยกที่จำเป็นต้องเป็นมากกว่า 4 T เนื่องจากสารแม่เหล็กอ่อนของเฟ [8]เปลี่ยนออกไซด์ในโคลนสีแดงแม่เหล็กก่อนแยกเป็นความคิดดี เป็นรายงานว่า การเปลี่ยนแปลงของออกไซด์ในแม่เหล็กอาจอย่างรวดเร็วตระหนักภาย ใต้เงื่อนไข hydrothermal H2 ที่อุดมไปด้วย [9], หรือคั่วภายใต้บรรยากาศก๊าซรูปภาพ เช่น H2 [10] [11], และก๊าซมีเทนหรือก๊าซธรรมชาติ [12] เมื่อกลุ่มของ Mayoral พยายามอธิบายกลไกของ slagging ในการเผาไหม้ถ่านหิน พวกเขาพบว่า pyrite สามารถทำปฏิกิริยากับออกไซด์ (α-เฟ) ภายใต้สภาวะไม่ใช้ออกซิเจน และแม่เหล็ก (Fe3O4) พบในผลิตภัณฑ์ [13] Pyrite (เหล็ก-pyrite, FeS2) เป็นสารที่พบมากที่สุดในแร่ซัลไฟด์ และในเชิงพาณิชย์ใช้ในการผลิตก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ให้ใช้งาน ในอุตสาหกรรมกระดาษ และการผลิตของกรดกำมะถัน ก็น่าจะทราบว่าเหล็กไอออน Fe2 + และ moieties S22− ซัลไฟด์เกิดขึ้นใน pyrite พร้อมกัน ซึ่งทำให้ pyrite ที่มีคุณสมบัติรูปภาพจากรายงานเหล่านี้ วิธีการใหม่เพื่อเอาออกไซด์จากโคลนสีแดงได้ถูกเสนอในการศึกษานี้ ไดอะแกรมลำดับแผ่นจะแสดงในรูปที่ 1 ออกไซด์ในโคลนสีแดงจะกลายเป็นแม่เหล็กของ pyrite แล้ว แม่เหล็กที่เป็นผลลัพธ์สามารถถูกรวบรวม โดยแยกแม่เหล็ก เงื่อนไขการรักษา เช่นอัตราส่วนโมลของ pyrite ออกไซด์ อุณหภูมิการคั่ว และเวลา เป็นสิ่งแวดล้อมกังวลของ SO2 ได้รับการตรวจสอบในการศึกษานี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
โคลนสีแดงออกจากโรงพยาบาลเป็นของเสียในระหว่างการผลิตอลูมิเนียมจากอะลูมิเนียม ในกระบวนการอลูมินา, แร่อะลูมิเนียมละลายในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซเข้มข้นภายใต้ความร้อนและความดัน ส่งผลให้สุราโซเดียมอะลูมิผ่านการประมวลผลต่อไปในการผลิตอลูมิเนียมที่มีขนาดใหญ่ปริมาณของเสียที่เป็นของแข็งที่ละลายยกเลิกการหล่อออกไป เนื่องจากขยะมูลฝอยมีเหล็กออกไซด์ที่นำอิฐสีแดงลักษณะก็จะเรียกว่า 'โคลนสีแดง' โดยทั่วไปเนื้อหาของ Fe2O3 ในโคลนสีแดงเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 10-30% แม้ถึง 50-60% ในบางกรณี [1] เฉลี่ย, 0.3-2.5 ตันของโคลนสีแดงอาจถูกสร้างขึ้นหลังจากการผลิต 1 ตันอลูมิเนียมขึ้นอยู่กับเกรดของแร่ที่ใช้ [2] กว่า 200 ตันของโคลนสีแดงได้รับการเก็บไว้ในประเทศจีนในอดีตที่ผ่านมาสิบปี [3] ยังคงประมาณ 30 Mt โคลนสีแดงจะถูกปล่อยออกเป็นประจำทุกปี [4]. หลายวิธีที่ได้รับรายงานที่จะใช้โคลนสีแดงเป็นแหล่งข้อมูลสำหรับแอพลิเคชันที่เป็นมิตรสิ่งแวดล้อม . ในส่วนของวิธีการเหล่านี้แยก Fe2O3 จากโคลนสีแดงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญ ทั้งสองส่วนแยกออกจากกันมีการใช้งานที่มีประโยชน์ ยกตัวอย่างเช่นส่วนเหล็กฝากสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งธาตุเหล็ก [5] และส่วนอื่น ๆ ที่อาจจะนำมาใช้เป็นวัสดุทนไฟ [6] แต่เนื้อหาของ Fe2O3 ในผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟควรจะน้อยกว่า 3% วิธีการหลายวิธีที่ได้รับรายงานในการลบ Fe2O3 จากโคลนสีแดง แต่ที่สุดของพวกเขามีปัญหาในการใช้งานที่เกิดขึ้นจริง มีรายงานว่าโคลนสีแดงลดลงถ่านหินที่จะได้รับนักเก็ตที่อุณหภูมิ 1400 ° C [7] ไล่ระดับสูงยิ่งยวดแม่เหล็กถูกใช้เพื่อแยกต่างหากโดยตรงแร่เหล็กจากโคลนสีแดง แต่ความเข้มของสนามแม่เหล็กสำหรับการแยกความจำเป็นที่จะมากกว่า 4 T เนื่องจากสารแม่เหล็กอ่อนของ Fe2O3 [8]. การปฏิรูปออกไซด์ในโคลนสีแดงใส่ magnetite ก่อน แยกเป็นความคิดที่ดี มีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลงของออกไซด์เข้าไปในแม่เหล็กอาจจะรู้อย่างรวดเร็วภายใต้ H2 ที่อุดมไปด้วยเงื่อนไข hydrothermal [9] หรือโดยการเผาภายใต้บรรยากาศก๊าซลดลงเช่น H2 [10] และ [11] มีเทนหรือก๊าซธรรมชาติ [12] . เมื่อกลุ่มนายกเทศมนตรีพยายามที่จะชี้แจงกลไกของ slagging ในการเผาไหม้ถ่านหินที่พวกเขาพบว่าหนาแน่นอาจทำปฏิกิริยากับฮีมาไทต์ (α-Fe2O3) ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนและแม่เหล็ก (Fe3O4) ถูกพบในผลิตภัณฑ์ [13] ไพไรต์ (เหล็กหนาแน่น FeS2) เป็นสารที่พบมากที่สุดในเกลือแร่ซัลไฟด์และใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ให้การใช้งานในอุตสาหกรรมกระดาษและในการผลิตกรดกำมะถัน มันเป็นผู้ที่สมควรที่จะทราบว่าไอออนเหล็ก Fe2 + และซัลไฟด์ moieties S22- เกิดขึ้นในหนาแน่นไปพร้อม ๆ กันซึ่งจะทำให้หนาแน่นมีทรัพย์สินลดลง. จากรายงานเหล่านี้เป็นวิธีการใหม่ในการลบออกไซด์จากโคลนสีแดงได้รับการเสนอในการศึกษานี้ แผนภาพการไหลของแผ่นแสดงในรูป 1 ออกไซด์ในโคลนสีแดงถูกเปลี่ยนเป็นแม่เหล็กด้วยความช่วยเหลือของหนาแน่นและแล้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นอาจจะมีการเก็บรวบรวมโดยแยกแม่เหล็ก เงื่อนไขการรักษาเช่นอัตราส่วนหนาแน่นเพื่อฮีมาไทต์อุณหภูมิคั่วและเวลาเช่นเดียวกับความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมของ SO2 ได้รับการตรวจสอบในการศึกษานี้