化学激发剂对废弃粗粉煤灰火山灰活性的影响

通过研究不同化学激发剂对废弃粗粉煤灰 -水泥系统的强度发展、水化程度、水化产物等的影响 ,发现掺入Na2 SO4 和 K2 SO4 可以大幅提高废弃粗粉煤灰 -水泥系统在早期和晚期的抗压强度 ,而掺入 Ca Cl2 和 Ca(OH) 2 的效果则不明显 ,X射线衍射的测试结果也证明了这一点。由此说明化学激发废弃粗粉煤灰的火山灰活性重点在于提高系统的p H值。另外 ,水化程度测试的结果显示 ,化学激发剂对粗粉煤灰的促进作用主要集中在 2 8d以前。

废弃粗粉煤灰-水泥系统固化重金属废弃物的探讨

利用强度发展、毒性浸出试验(TCLP)和动态浸出试验(DLT)等手段探讨了废弃粗粉煤灰水泥系统固化/稳定含铅、铜和锌的重金属废弃物的可能性。研究发现废弃粗粉煤灰水泥系统养护28d后符合固化/稳定的指标要求,而且长期效果优于细粉煤灰水泥系统。另外试验还发现,固化/稳定系统的酸中和能力是决定样品中重金属浸出能力的主要指标。

废弃粉煤灰火山灰活性的研究

通过对细粉煤灰与废弃粗粉煤灰在强度发展、水化程度、水化产物等方面的对比 ,发现粗粉煤灰在 90 d的强度发展和水化速度大于细粉煤灰。水灰比 ( W/ C)对粉煤灰尤其是粗粉煤灰的火山灰反应影响重大 ,随着水灰比的增加 ,掺粗粉煤灰样品的强度和水化程度都成倍增长。这主要是由于高水灰比有利于 Ca2 +和粉煤灰中溶出的活性成分进入溶液参与反应。这可从扫描电镜 ( SEM)

用碱式硫酸盐激发废弃粗粉煤灰的研究

通过研究碱式硫酸盐对废弃粗粉煤灰 -水泥系统的强度发展、水化程度及样品孔隙率等的影响 ,发现掺入Na2 SO4 和 K2 SO4 可以大幅提高废弃粗粉煤灰 -水泥系统在早期和晚期的抗压强度 ,在试验条件下 ,掺 Na2 SO4 的最佳掺量为总重量的 6 % ,K2 SO4 的最佳掺量为总重量的 4 % ,这些最优掺量都与激发剂的溶解度有关。抗压强度的结果显示 ,在养护后期 Na2 SO4 对强度发展的促进作用要优于 K2 SO4 。水化程度测试的结果则表明 ,在早期碱式硫酸盐作用下大量溶解的废弃粗粉煤灰中的活性成分 ,要在后期才能够完全参与火山灰反应。

重金属在废弃粉煤灰-水泥固化体系内的迁移

采用径向动态浸出实验(r-DLT)研究了含废弃粉煤灰-水泥固化/稳定样品内部重金属铅、铜、锌的氢氧化物的迁移行为,发现重金属在酸溶液作用下虽然会从样品内部向外迁移,但不同重金属的迁移规律各不相同。其中铅会在靠近固液界面的区域富集而不会及时进入外界浸出液,铜的富集区域远大于铅,锌基本不会富集而被直接浸出。在固化/稳定体系中添加Ca(OH)2可以有效阻碍锌的浸出。

煅烧硬石膏溶解特性对钙矾石形成的影响

本文依据循环流化床(CFB)锅炉干法脱硫温度条件,用煅烧硬石膏模拟干法脱硫产物,研究脱硫硬石膏性质对铝酸三钙(C 3A)反应生成钙矾石(AFt)的影响,探究CFB锅炉灰渣制备建材的可行性。结果表明:820℃、15 min形成的硬石膏,呈边棱清晰的板状晶体,而940℃、15 min形成的硬石膏晶体则发生烧结现象,高温导致硬石膏溶解性能降低。煅烧硬石膏与C 3A反应生成的AFt在养护3 d后达到最多,期间820℃形成的硬石膏以溶解沉淀方式生成针棒状AFt;而940℃形成的硬石膏则以固相反应方式生成团簇AFt。长期空气养护过程中的碳化反应会导致AFt分解。

高温煅烧和机械球磨对煤矸石反应活性的影响

天然的高岭石型煤矸石性质稳定,不进行活化处理难以直接提取其中的铝资源。实验对高温煅烧和机械球磨两种提高高岭石反应活性的方法进行了研究。适宜的煅烧或球磨使煤矸石活性显著提高,Al的浸取率分别达到75.31%和88.17%;两种活化方式的搭配使用更有利于提高煤矸石的反应活性,且先球磨后煅烧的煤矸石活性最高。

F型粉煤灰氧化铝提取潜力

对具有代表性的4种F型粉煤灰———低含钙灰(FCFA)、高含钙灰(CCFA)、高含铝灰(ACFA)、高烧失重灰(LCFA),运用XRF、XRD等表征方法及盐酸浸取手段,研究了原灰的化学组成、物相组成与反应活性,不同粉煤灰中Al2O3浸取活性不同的原因,以及提高粉煤灰化学反应活性的新方法。结果表明:FCFA中主要矿物为莫来石和石英,CCFA中主要为石英、生石灰,ACFA中主要为莫来石,LCFA中主要为玻璃相。CCFA和LCFA中的Al2O3主要以玻璃体形式存在,直接盐酸浸取可以分别实现47.62%和79.13%的Al2O3提取率。经800～1 100℃直接烧结1 h后,CCFA和LCFA中由于生成钙长石而明显提高了Al2O3的提取率。在FCFA和ACFA中添加钙质助剂经900℃烧结可生成钙长石,Al2O3提取率可以分别达到85.31%和70.22%。

结晶硫酸铝脱水过程中晶型与形貌的转变

通过TG、XRD、SEM和MS分子模拟的方法,研究了结晶硫酸铝脱水过程中晶型与形貌的变化特点,为结晶硫酸铝制备冶金氧化铝提供了理论基础。依据晶体结构变化特点,将结晶硫酸铝脱水分为3个阶段第一阶段（30~80℃）脱水2.7份,属于三斜晶系;第二阶段（80~22℃）脱水12.65份,属于单斜晶系;第三阶段（322~383℃）脱水1.15份,属于六方晶系。MS模拟结果和SEM形貌观察表明,结晶硫酸铝单晶在脱水过程中,其形貌经历了从片状到粒状再到片状的过程,其中无水硫酸铝的片状暴露面与十七水硫酸铝的片状暴露面呈垂直关系。在结晶硫酸铝到无水硫酸铝的制备过程中,伴随明显体积收缩和颗粒碎裂。采用多晶结晶硫酸铝脱水,具有制备砂状氧化铝的潜力。

煅烧气氛对煤系高岭岩热活化的影响

分别在空气、N2和CO2气氛下进行煤系高岭岩的热活化实验,通过热分析、X射线衍射、红外光谱和盐酸浸取等手段研究了煤系高岭岩的热分解过程,讨论了煅烧气氛对煤系高岭岩热分解产物结构和活性的影响。结果表明,煤系高岭岩煅烧产物的活性随着高岭石脱羟基和分解程度的提高而增加,空气气氛下煤质的燃烧促进了高岭石的分解。当温度超过600℃时,高岭石的分解产物偏高岭石开始进一步转化,煅烧产物的活性随之下降,不同气氛下的下降程度不同。空气气氛促进了偏高岭石向惰性产物的转变,而CO2气氛则有助于抑制这种转变。

三元体系AlCl_3+CaCl_2+H_2O,AlCl_3+FeCl_3+H_2O和CaCl_2+FeCl_3+H_2O在35℃时的相平衡

缺少含AlCl_3、CaCl_2和FeCl_3的溶液相平衡,使通过蒸发结晶从粉煤灰盐酸浸取液中制备纯净的AlCl_3?6H_2O变得比较困难。采用等温溶解法研究了三元体系AlCl_3+CaCl_2+H_2O,AlCl_3+FeCl_3+H_2O和CaCl_2+FeCl_3+H_2O在35℃时的相平衡关系,测定了相应的溶解度及密度,并绘制了相应相图及密度-组成图。实验结果表明:三元体系AlCl_3+CaCl_2+H_2O和AlCl_3+FeCl_3+H_2O分别有两条溶解度曲线,两个单盐结晶区,无复盐和共溶体产生,同离子效应导致增加溶液中CaCl_2和FeCl_3浓度会有效降低AlCl_3的溶解度;CaCl_2+FeCl_3+H_2O体系会形成复盐CaCl_2·2FeCl_3·7H_2O;所得35℃相图与25℃相图相比,三元体系AlCl_3+CaCl_2+H_2O和AlCl_3+FeCl_3+H_2O中AlCl_3·6H_2O结晶区增大,CaCl_2·6H_2O结晶区转变成CaCl_2·4H_2O结晶区,CaCl_2+FeCl_3+H_2O体系中CaCl_2·2FeCl_3·8H_2O结晶区转变为CaCl_2·2FeCl_3·7H_2O结晶区。

生料率值控制的专家系统及其应用经验

利用水泥厂化验室专家系统实现出磨生料的率值控制， 不仅可显著提高出磨生料的率值合格率、熟料强度和窑的台时产量，还可自动调整入磨生料的配比、自动校正喂料秤的零点漂移以及化学分析中的系统误差，使生料配比控制更加科学、更加简便。

蒸汽养护对废弃粉煤灰火山灰活性的影响

通过研究蒸汽养护条件下含废弃粉煤灰的样品在抗压强度、水化产物以及孔隙率等方面的变化,探讨了蒸汽养护对废弃粉煤灰火山灰活性的影响。发现蒸汽养护会明显降低含废弃粉煤灰的样品的抗压强度,这主要是由于蒸汽养护增加了废弃粉煤灰样品的孔隙率以及阻碍了样品中钙钒石(AFt)的形成。虽然蒸汽养护可以促进AFm的形成,但由于废弃粉煤灰的活性很低,所以单纯进行蒸汽养护无法有效激活废弃粉煤灰的火山灰活性。

水泥熟料快速烧成的最佳配方研究

运用二次正交及对比实验法，详细研究了各种配比对熟料速烧性能的影响，得出了熟料ｆＣａＯ含量与各种影响因素的回归方程。结果表明：ＫＨ和ＳＭ是影响熟料速烧的主要因素；高温带停留时间的长短也直接影响ＫＨ和ＳＭ的选择。欲实现熟料速烧，必须要有合适的熟料组成。

国外有害固体废弃物固化与稳定技术的研究进展

阐述了国外有害固体废弃物固化与稳定技术的最新研究成果,着重讨论并评述了固化与稳定技术的材料开发、影响因素、检测评价手段及机理研究。

立窑熟料烧成范围与煅烧性能的关系

本文结合烧成范围理论及大量的实验测定结果，讨论了复合矿化剂、微量元素及温度场对立窑熟料煅烧性能的影响。结果表明：复合矿化剂可有效地扩大熟料烧成范围，改善熟料煅烧性能。通过对广泛使用的两类典型立窑配料方案烧成范围的分析可知，高温温度场有较宽的实际烧成范围。建议在工人操作经验不足的工厂，最好采用复合矿化剂及高温煅烧方案，以使熟料获得较好的煅烧性能。

基于遗传神经网络的高强高掺粉煤灰材料设计

应用均匀设计方法研究了高强高掺粉煤灰试块的配比关系。基于遗传算法与改进的BP神经网络建立了适用于抗压强度试块原料配比之间的数学模型。通过加入罚函数项并二次采用遗传算法对数学模型寻优求解得到最优配比,此配比下模型预测7 d和28 d强度分别达到35.61MPa和34.25 MPa,与实验结果35.89 MPa和34.10 MPa非常相近。

活化煤气化粗渣盐酸浸取机理研究

考察了颗粒粒径、盐酸浓度和浸取温度3个条件对活化煤气化粗渣(简称活化渣)中铝、铁、钙离子浸取率的影响,并对浸取机理进行了研究。实验结果表明,活化渣为钙铝黄长石(2CaO·Al_2O_3·SiO_2)与三氧化二铁(Fe_2O_3)的固溶体,与盐酸反应后颗粒粒径不断减小,钙离子较铝、铁离子优先浸出,其浸取过程符合化学反应控制的缩芯模型,相应的表观活化能为71.3 k J/mol;钙离子浸出后活化渣颗粒成为疏松多孔材料,铝、铁离子的浸取过程则符合Avrami模型,二者的浸取反应均受内扩散控制,表观活化能分别为24.7 k J/mol和22.5 k J/mol。

碳酸钠-粉煤灰烧结样中铝、铁、硅的酸浸规律

系统研究了碳酸钠活化粉煤灰提取铝过程中铝、铁、硅的酸浸出规律。高温条件下,碳酸钠与粉煤灰中的莫来石反应形成霞石,同时释放出CO2;粉煤灰中铝、铁的酸浸规律一致,但铁更容易被浸出;烧结碳酸钠-粉煤灰样品中硅浸出发生在体系由烧结状态向完全熔融过渡的阶段,超过2%的氧化硅可以被浸出。

微波烧结的“热点”形成机制

电磁场理论计算及粉煤灰空气体系实验证明,微波电场会聚作用是微波烧结过程"热点"的产生原因,微波电场会聚受颗粒接触面法向与电场方向的夹角、电介质材料的介电常数影响显著。颗粒接触面法向与电场夹角增加至90°,电场会聚作用消失。材料介电常数增大,电场会聚作用增强。