不同处理工艺下钢渣的铁相赋存状态及其对磁选粉收得率和尾渣胶凝活性的影响

钢渣中含有的金属铁及其氧化物是一种高附加值的可再生资源,同时钢渣又可以作为矿物掺合料用在建材行业中。钢渣经不同冷却处理工艺,物相发生演变,从而影响钢渣中铁的回收及尾渣的胶凝活性。为了提高钢渣中铁资源的回收和尾渣的有效利用,文中针对热泼、辊压破碎-有压热闷和辊压破碎-热泼3种不同处理工艺下的钢渣,利用岩相分析、X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜-能量色散谱仪(SEM-EDS)、化学物相选择溶解等手段对不同处理工艺下钢渣的铁相分布及富集状态进行研究,并测定其磁选粉收得率和铁品位,以及尾渣的胶凝活性。结果表明:热泼工艺下钢渣中金属铁更易富集沉积,铁相主要以FeO均匀分布在RO相和铁酸盐相中,相中Fe占比较少,磁选粉收得率较高,但铁品位较差,分别为32.22%和33.43%;辊压破碎-有压热闷渣中未见明显金属铁粒,但含铁相中Fe占比较多,磁选粉收得率低,但铁品位较高,分别为28.37%和37.12%;辊压破碎-热泼渣中,铁相主要以Fe2O3形式存在于铁酸钙相和硅酸盐相,相中Fe占比较多,且含有磁性铁Fe3O4,磁选粉收得率高,铁品位也高,分别为37.60%和39.69%。辊压破碎-有压热闷渣中C2S含量相对更多且发育较好,胶凝活性高,7d及28d活性指数分别为78%和92%;辊压破碎-热泼渣的7d活性指数较低,为66%,但28d活性指数增长到92%;热泼渣的胶凝活性居中。

纳米SiO_(2)活化磷渣水泥胶凝材料性能研究

大量磷渣堆积严重污染了环境,将其应用于混凝土材料中可实现固废利用,但是磷渣的引入会严重降低水泥强度,因而将纳米SiO_(2)引入到磷渣混凝土中可以实现大掺量应用磷渣资源,实现节能减排。研究中发现,磷渣掺量10%、20%和30%,随着磷渣掺量增加,对水泥砂浆的早期强度影响较大,强度显著降低;纳米SiO_(2)颗粒按照水泥用量的0.5%、1.0%、2.0%、4.0%和8.0%掺加,当掺量不超过4.0%的条件下,磷渣水泥的标准稠度用水量和凝结时间不断减少,并且强度得到了一定的改善,但是当掺量达到8.0%时,磷渣水泥的标准稠度用水量和凝结时间反而增加,对应强度也有所降低。因而,通过纳米SiO_(2)颗粒的合理引入,可以有效改善磷渣胶凝材料的活性,提高固废资源消纳,有助于环保和资源化社会发展。

风冷高炉矿渣的超细粉磨与化学激发联合活化研究

风冷高炉矿渣水化活性低,某企业工业试验中使用风冷高炉矿渣作混合材生产复合水泥时,矿粉在水泥中的掺量通常低于30%。本文提出超细粉磨和化学激发联合活化的技术思路,改造粉磨工艺实现风冷高炉矿渣超细粉磨,并探究了粉磨工艺参数对矿粉粒径和活性指数的影响,当矿粉比表面积为650 m^(2)/kg时,28 d活性指数为88.4%,比原生矿粉提高了26.2%。在化学激发方面则研究了激发剂种类、掺量以及多元复配对矿粉活性的影响,最终以硫酸钠、硫酸铝钾和三乙醇胺为主要成分制备了一款复合激发剂,矿粉粉磨过程引入1.5%复合激发剂即可使7 d活性指数提高16.9%。

煤矸石制备绿色低碳水泥的研究进展

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排放的副产物,煤矸石的大量堆存占用土地和污染环境。为推动煤矸石的资源化利用进程,本文归纳了煤矸石的物理化学特性,在此基础上,系统总结了煤矸石在水泥中的利用现状和作用机理,讨论了煤矸石在制备水泥过程中存在的问题,并对未来的煤矸石资源化利用提出了建议。

煤矸石与气化渣协同作为水泥掺合料的性能影响研究

煤矸石和气化渣是煤炭工业利用过程的副产品,堆存和填埋处置对环境已造成严重的污染和危害。为实现固体废物的资源化利用,基于对煤矸石碱溶液离子快速溶出评价、气化粗渣活性分析等样品分析,采用净浆流动性、胶砂试件的抗压强度与抗折强度、SEM图形分析等多种活性评价方法以确定煤矸石最佳活化温度,即采取胶砂强度试验对煤矸石及气化渣协同作为水泥掺合料对胶砂试件的性能影响规律进行研究。结果表明煤矸石的最佳活化温度为750℃,将活化后煤矸石与机械活化后的气化粗渣进行互配,以30%掺量替代P.O 42.5水泥,得出相较于活化煤矸石单一掺入水泥,煤矸石及气化粗渣协同作为水泥掺和料不但能提高复合胶凝材料的力学性能且对节能减排放起到良好作用。

锂渣对混凝土力学性能影响机理研究的进展

锂渣作为一种富含硅铝质的固体废弃物,具有较高的火山灰活性,可作为混凝土的辅助性胶凝材料。现阶段锂渣作为辅助性胶凝材料的研究还处于起步阶段,主要结论为:锂渣具有火山灰效应;锂渣在混凝土中的掺量不宜高于20%可保证混凝土的力学性能不降低;锂渣的火山灰效应和填充效应会增加混凝土无害孔和危害较小的孔,但会减少有害孔和危害较大的孔。未来针对锂渣的研究可以从以下两个方面进行:首先,锂渣中硫酸盐含量高,但缺乏针对锂渣混凝土耐久性能机理的研究;其次,锂渣中CaO含量低,导致活性指数不高,需要开展锂渣与高CaO固废复合使用的研究。

粉煤灰及硅灰对普通硅酸盐水泥性能的影响

为了更好地研究硅灰和粉煤灰对普通硅酸盐水泥早期性能的影响,将两种掺合料按不同配合比进行试验,以胶凝材料配合比作为变化参数,通过实验室研究普通硅酸盐水泥的早期强度及早期流动度随不同含掺量的变化情况。试验研究表明,随着硅灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压强度、抗折强度从整体来看,都有先短暂上升后下降的趋势;随着粉煤灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压、抗折强度从整体来看都有下降的趋势,可以有效降低普通硅酸盐水泥早期流动度。

超细复合矿物掺合料的制备及其在水泥工业中的应用

水泥行业正致力于推动低碳化和超低排放,通过研发新型低碳材料、利用工业固废资源,降低熟料消耗量和污染物排放,以实现绿色可持续发展。采用粉煤灰、水渣矿粉、脱硫石膏及外加剂等组分材料经科学配比、良好的质量控制制备而成的超细复合矿物掺合料,通过部分取代熟料生产低碳水泥,分析超细复合矿物掺合料取代率对水泥性能的影响。结果表明:在三家水泥企业生产的P·O42.5水泥中,掺入20%超细复合矿物掺合料取代水泥熟料,28d抗压强度分别提升4.7%、3.0%和3.6%,28d抗折强度分别提升6.67%、6.0%和7.1%。超细复合矿物掺合料具有取代水泥熟料的良好可行性。

微波辐照活化粉煤灰辅助胶凝材料研究

微波辐照活化在提高粉煤灰的活性方面具有一些独特的优点,是一种速度快、能耗低、低碳的活性激发技术。本文研究了微波辐照功率(500 W、800 W、1000 W)对粉煤灰活性的影响,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM-BSE)方法对其微观结构进行表征,并研究活性粉煤灰对水泥水化的影响机理。结果表明:微波辐照能够提升粉煤灰的潜在活性,最佳微波辐照功率为1000 W,28 d的活性指数为80.89%。经过微波辐照后的粉煤灰颗粒发生了局部或者整体破碎,非晶相含量增加了17.74%。微波辐照粉煤灰-水泥水化热可提前0.56 h达到终凝,其7 d未水化水泥所占面积较原粉煤灰-水泥浆体降低了15.8%,水泥水化进程明显加快。

废铜渣胶凝材料性能研究

该研究将废弃铜渣作为掺合料用于水泥生产,可大规模资源化利用废弃铜渣。铜渣以5%、10%、15%、20%的比例取代水泥制备铜渣-水泥复合胶凝材料。研究表明,随着废铜渣掺量增加,胶凝材料的标准稠度用水量增加,凝结时间延长。强度随着废铜渣掺量增加先增加后降低,最佳掺量为10%, 3 d抗折、抗压强度分别为4.7 MPa和27.4 MPa, 28 d抗折、抗压强度分别为8.6MPa和48.7 MPa。

干电石渣制水泥安全管理探析

0 引言电石渣是电石水解生产乙炔气体后产生的废渣,主要成分为氢氧化钙。电石法生产乙炔的工艺包括湿法和干法两种,对应的电石渣为湿电石渣和干电石渣,湿电石渣水分大、乙炔含量相对较低,干电石渣虽然含水量低,但由于干电石渣中会残存电石颗粒或乙炔气体,构成一定的危险,对后续处理工艺的安全性提出了更高技术要求。目前,利用电石渣生产水泥是电石渣资源化利用最成熟、最经济的处理方法。

高活性超细粉煤灰的制备及其生产应用

提高粉煤灰水化反应活性主要有三种技术途径:物理磨细方法、化学激发方法以及物理方法与化学激发方法组合。水泥工厂通常是采用物理方法磨细,即机械力化学活化方法对原状粉煤灰进行超细粉磨。粉煤灰的平均粒径(中位径)D50与特征粒径X’越小,水化反应速度与水化反应活性越高。我公司采用Φ4.2m×13m管磨机制备的高活性超细粉煤灰,28d活性指数达到91.1%,比原状粉煤灰活性指数72.3%提高了18.8%,应用于水泥生产及混凝土配制,取得了显著的降本增效效果。

协同处置钨渣替代水泥钙质原料的研究

结合水泥窑系统运行情况,研究了协同处置钨渣对水泥熟料质量的影响,及其替代钙质原料的可行性,并解决其环境污染问题。结果表明:利用水泥窑协同处置氧化钙含量在36%左右的钨渣,处置量控制在5 t/h以内,可替代水泥钙质料,原料替代率达1.8%,且煅烧、熟料质量及其岩相状况良好。处置过程需做好配伍计算、加强过程控制并严格执行相关标准规范,钨渣中磷的掺入可改善生料的易烧性,且其重金属含量不会造成二次污染。

煤矸石基固体废弃物胶凝材料力学性能研究

为了拓宽与升级工业固体废弃物的综合利用途径,研究了加入煤矸石、磷石膏、赤泥等固体废弃物对煤矸石基胶凝材料力学性能的影响。研究结果表明:①掺入合理配合比的固体废弃物可制备力学性能优良的胶凝材料;②掺入适量的磷石膏对胶凝材料早期的力学性能有一定提升;③赤泥与矿渣的掺比合理有利于增强煤矸石基胶凝体系的强度。

锂云母渣作水泥混合材和掺和料的资源化应用研究

锂云母渣为一般固废,其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁等,与水泥混合材和混凝土掺和料的成分相近。本文根据国家标准要求进行了多项检测和试验研究,从多个方面分析其作为水泥混合材和掺和料的可行性。研究结果表明:锂云母渣的重金属浸出和放射性检测合格,具有潜在水硬性和火山灰性,安定性检测合格,具有较高的活性指数,具备作为水泥混合材和掺合料的基本要求。但锂云母渣含水率较高,成分波动大,且碱含量和三氧化硫含量较高,在使用时,应加强均化,控制掺加量,使水泥中的碱和三氧化硫含量满足国家标准要求。

危废渣土等原料降低熟料煤耗的实践

在生料配料中掺入煤矸石和危废渣土,并在使用过程中做好安全、环保准备工作,生产实践表明,熟料标准煤耗明显降低,处理危废的同时为企业增加了效益。

不同混合材对硫铝酸盐水泥性能的影响

不同混合材因化学活性不同、微观形貌差异等原因,在掺入硫铝酸盐水泥中时对水泥的后续水化过程会产生不同作用,从而对水泥的强度、氯离子扩散系数、膨胀率、水化热、微观形貌等产生影响。本文研究了在硫铝酸盐水泥中分别按5%、10%、15%、20%质量分数掺入石灰石、矿渣粉、粉煤灰后,水泥各项性能的变化。通过物理性能检测发现同种混合材在不同掺量下各性能呈规律性变化,其中掺入5%矿渣粉对强度影响最低,掺入5%或10%石灰石粉可有效抵抗氯离子扩散,各掺量粉煤灰都会产生良好的微膨胀效果。

炼油厂脱硫底渣在水泥生产当中的应用探索

本文介绍了脱硫底渣的产生机理和化学性能。通过试验验证替代天然二水石膏以及与柠檬酸渣搭配使用对水泥物理性能的影响。通过使用脱硫底渣来替代天然二水石膏,不但可以减少土地的浪费和环境的污染,还可以减少不可再生矿产资源的消耗。

几种典型高钙工业固废固碳技术研究现状及发展趋势

开发大规模二氧化碳利用技术是实现我国“碳中和”目标的重要路径。根据我国当前工业固废特性,分析固废固碳的工艺路线及相关机理,并针对钙含量较高的钢渣、电石渣和磷石膏三种固废,总结其固碳的技术特点。与此同时,根据现有的研究成果,归纳当前固废固碳技术存在的问题,并针对性的提出了未来的发展建议,即需要进一步研究固废组成与其固碳特性的关系,提高固废的固碳量和固碳效率。此外,需从全生命周期的角度看待固废固碳,平衡工艺成本和经济效益,为工业化应用奠定基础,真正使得固废固碳能够大规模工业化推广并产生价值。

水泥窑协同处置电解铝大修渣氟化物固化率的研究

研究了水泥窑协同处置电解铝大修渣后氟化物的固化率和排放率,以及出窑熟料质量的变化情况。结果表明,入窑物料中氟化物的固化率随着大修渣搭配比例上升而上升,固溶于熟料中的氟化物量增多,窑系统内氟化物保持动态平衡。随着大修渣在水泥窑中处置比例的增加,出窑熟料的初凝时间和终凝时间都有所延长,出窑熟料的3 d抗压强度呈下降趋势,28 d抗压强度呈上升趋势。