尾矿陶粒制备技术要点分析及应用研究进展

尾矿是矿石经选矿后排放的固体废弃物,其堆存规模越来越大,不仅占用土地,还会造成严重的环境污染和资源浪费。对尾矿陶粒的制备技术进行了系统的介绍和技术要点分析,探讨了原料配比、辅料、烧制工艺对陶粒性能的影响,提出了陶粒制备存在的问题和解决途径,介绍了尾矿陶粒在轻质混凝土、水处理滤料、陶粒支撑剂、吸波材料等方面的应用,提出了轻质、多孔、高强尾矿陶粒、复合尾矿陶粒制备技术和拓宽陶粒应用领域是尾矿陶粒未来的主要研究方向。

粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物微观孔隙结构与宏观性能

以粉煤灰和矿渣为主要原材料,H_(2)O_(2)为发泡剂,通过碱激发方法制备粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物.研究碱激发剂模数和粉煤灰掺量对泡沫地聚合物微观孔隙结构、抗压强度及导热系数的影响.基于X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜和CT扫描分析了反应产物和孔隙结构参数对泡沫地聚合物性能影响的内在机理.同时,基于灰色关联分析得到泡沫地聚合物的孔隙结构参数与其导热系数和强度的相关关系.结果表明:泡沫地聚合物的导热系数主要由孔隙率决定,两者呈指数负相关;泡沫地聚合物的抗压强度与孔隙连通度、孔隙率、平均孔径及分级孔隙占比有关,其中孔隙连通度和孔隙率影响最显著.

秸秆纤维增强相变石膏板的制备与性能研究

以石蜡微胶囊为相变储热材料,秸秆纤维为增强材料,采用共混法制备了秸秆纤维增强相变石膏板,并采用SEM、DSC和FTIR对相变石膏板的微观结构、储放热性能及冷热循环耐久性进行了研究。结果表明,石蜡微胶囊掺量为25%时,秸秆纤维增强相变石膏板具有很好的储热性能、力学性能和经济性。此时,相变石膏板的熔融相变温度为26.88℃,结晶相变温度为20.02℃,符合人体最舒适的温度范围;其熔融相变焓为19.03 J/g,结晶相变焓为20.54 J/g,导热系数为0.2978 W/(m·K),比热容为0.5597 J/(kg·K),具有良好的相变储热性能。相变石膏板冷热循环200次后的质量损失率仅为0.84%,储热性能基本保持不变,耐热性良好。

利用空心微球制备超轻泡沫玻璃及其性能研究

本工作研究了一种利用空心微球制备超轻泡沫玻璃的新方法,以废玻璃粉为主要原材料制备高气孔率的空心微球,研究了空心微球的发泡过程和发泡机理,利用空心微球发泡法制备出了超轻质泡沫玻璃。结果表明:空心微球气孔率高,发泡过程可控,可以制备气孔尺寸均匀、高气孔率的泡沫玻璃。随着玻璃粉粒径的减小,空心微球的体积膨胀率逐渐增加,当玻璃粉D50为4.3μm时,空心微球的最大体积膨胀率约为280%。随着烧结温度的升高,泡沫玻璃的容重降低,气孔率增加,泡沫玻璃中析晶增多,主要晶相包括SiO2(石英)、SiO2(鳞石英)和Na_(2)Ca_(3)Si_(6)O_(16)(失透石)。当烧结温度为725~800℃时,可以制备气孔率大于95%的超轻泡沫玻璃。本工作提出的空心微球发泡法对制备无机多孔材料具有较为广泛的适用性。

MXene/CNF复合气凝胶的制备及辐射制冷性能研究

目的探究制备过程中不同MXene含量、预冻温度及方式对MXene/CNF复合气凝胶内部结构和性能的影响。方法采用原位生成HF刻蚀法和冷冻干燥法制备MXene粉末和MXene/CNF复合气凝胶,采用扫描电镜(SEM)观察刻蚀前后的MXene及–18℃、–196℃下不同含量MXene经过均相冷冻和定向冷冻的MXene/CNF气凝胶的微观结构,并测试力学性能、导热率、光谱性能及制冷性能。结果在相同预冻条件下,气凝胶的密度和力学强度随着MXene含量的增加而下降;随着预冻温度的降低,气凝胶孔隙的尺寸减小且数量增加,CM_(50)-18的孔径在103μm左右,而CM_(50)-196具有最小的孔径,为25μm左右。与普通均质冷冻相比,定向冷冻制备的气凝胶的导热率更低,并且随着MXene含量的增加,导热率增大。在80℃加热条件下其表面温度最多能降低33.4℃,制冷性能优异。而样品的表面平均温度随着MXene含量的增加而上升。不同MXene含量的气凝胶对太阳光的平均吸光度能达到0.95以上,对波长为400 nm、874 nm以及1800 nm以上的光的吸光度能达到1。结论通过定向冷冻制备的MXene/CNF的力学性能、光谱性能、制冷性能有所改善。

废玻璃粉对泡沫混凝土性能和微观孔结构的影响及其价值工程分析

玻璃研磨成粉后的主要成分与粉煤灰相似,具备潜在的火山灰活性。为提高我国对废弃玻璃的循环利用率,将泡沫混凝土与废玻璃粉结合用于改善泡沫混凝土性能,减少水泥消耗量,提高废玻璃的循环利用率。本文研究了以废玻璃粉作为胶凝材料替代部分水泥,并探究废玻璃粉对泡沫混凝土抗压强度、干密度、干缩率、软化系数等的影响。结果表明:在替代胶凝材料总质量的0%~30%(质量分数,下同)时,废玻璃粉会提高泡沫混凝土的抗压强度;且在废玻璃粉掺量为20%时,泡沫混凝土28、56 d抗压强度达到最大值;而在120 d时,废玻璃粉掺量为30%的泡沫混凝土抗压强度达到最大值。废玻璃粉会降低泡沫混凝土的干缩值,且掺量越大,干缩值的降低程度越大,这有助于解决泡沫混凝土易开裂的问题。废玻璃粉能够明显提高泡沫混凝土的软化系数,便于其在潮湿或水下环境应用。此外,从微观孔结构的角度对废玻璃粉引起的泡沫混凝土力学及耐久性能的变化规律做出解释,最后对废玻璃粉引入泡沫混凝土后的价值进行分析,定量证明了废玻璃粉的环保性和经济性。

锂云母渣免烧陶粒滤料制备及酸侵蚀机理研究

对锂云母粉磨细活化制备免烧陶粒滤料,并对其酸侵蚀机理进行了研究,2种锂云母渣经磨细活化后28 d活性指数分别达到87%和90%,具有较好的水化反应活性。随着锂云母渣、膨胀珍珠岩用量增加,陶粒滤料的强度降低显著,二者掺量分别不宜超过40%和10%,此时陶粒滤料筒压强度达到为6.1 MPa,堆积密度745 kg/m~3;BET平均孔径为10.2 nm,介孔平均孔径为10.5 nm,以介孔为主,微孔较少;其BET比表面积达46.9 m~2/g,具有较优异的吸附性能。XRD测试分析表明,经盐酸侵蚀后,陶粒滤料中方解石含量从47.1%降低到20.0%。要制备能应用于酸性环境的陶粒滤料,需对其进行改性,提高其耐酸腐蚀性。

铝灰协同多源城市固废制备超轻陶粒的可行性研究

铝灰存在遇水释放有毒有害气体的危害,为解决铝灰处置难题,将铝灰利用水相介质预处理后,掺配洗沙底泥、工程渣土、生活污泥,研究铝灰协同多源城市固废制备超轻陶粒的可行性。结果表明,按照m(工程渣土)∶m(洗沙底泥)∶m(生活污泥)∶m(水解铝灰)=24∶57∶10∶9的比例,在1125~1225℃的烧成温度范围内,可烧制平均堆积密度为405 kg/m^(3)、平均吸水率为6.47%、密度等级为500级的超轻陶粒,陶粒性能符合GB/T 17431.1—2010要求,表明该配比采用粉磨成球-回转窑工艺生产铝灰陶粒是可行的。

含水率对建筑外墙保温材料导热性能的影响

通过烧结空心微珠(HS)坯体制备A1级高性能空心微珠保温材料(HS板),研究了含水率对HS板、发泡聚苯乙烯板(EPS板)及玻璃纤维棉板(GW板)导热系数的影响,探究了饱和吸水率及密度对HS板导热系数的影响.结果表明:试样的导热系数均随含水率的增大而逐渐变大,当含水率(质量分数)为5%时,EPS板、HS板和GW板导热系数分别增加60.4%,66.7%和84.6%.对于HS板,当含水率<5%时,导热系数增长迅速,当含水率>5%时,导热系数增长缓慢.HS板的导热系数随相对饱和度的增加而逐渐增大,饱和吸水率越大,其导热系数增加越显著.

玻化微珠对无机轻集料保温砂浆性能的影响

测试了2种不同玻化微珠配制的无机轻集料保温砂浆的性能,并通过线性回归拟合,研究了不同玻化微珠对保温砂浆干密度与导热系数、抗压强度之间相关性的影响情况。结果表明,堆积密度、筒压强度、导热系数相对较大、颗粒粒径相对较小的玻化微珠配制的保温砂浆具有更好的物理力学性能及保温隔热性能;同一种玻化微珠配制的保温砂浆,干密度与抗压强度、导热系数间有较好的相关性;在已知干密度的条件下,2种保温砂浆利用同一个拟合公式,推算出来的导热系数值具有一定的参考价值。

电石渣热处理条件对合成超轻硬硅钙石的影响

采用DTA/TG研究了电石渣的热处理性能,采用XRD及SEM等检测手段,研究了经不同温度煅烧后电石渣的矿物组成、形貌以及热处理条件对石灰活性及合成硬硅钙石的影响。结果表明,电石渣经适当煅烧处理后可以作为钙质原料制备超轻硬硅钙石。不同电石渣煅烧温度对合成产物的晶相组成没有影响,但对石灰活性及合成产物的微观形貌有较大的影响。700、800℃煅烧电石渣制备的石灰乳活性大,合成得到的硬硅钙石粒子球形度完整;而900、1000℃煅烧电石渣制备的石灰乳活性小,合成得到的硬硅钙石球形粒子直径小,且倾向于紧密团聚。

膨胀珍珠岩保温材料的制备与性能

目的研究膨胀珍珠岩保温材料的制备工艺，解决传统珍珠岩保温材料吸水严重等问题．方法以膨胀珍珠岩为主要原料，添加无机-有机胶黏剂，用40mm×40mm×120mm模具在SVC-4500VA压力机上模压成型，在干燥设备内烘干制得试样．测试其导热系数、抗压强度、憎水率等性能，初步探索制作工艺．结果试验表明在胶黏剂掺量为7％～10％，成型压力为0．36MPa时，试样的导热系数为0．058W／（m·K），抗压强度为0．4MPa，憎水率为98％，防火等级为A级，符合GB／T5464—2010／ISO1182：2002中的规定．结论胶黏剂的掺量是制备试样强度的主要因素，随着胶黏剂掺量的增加，试样的强度和导热系数均逐渐增加；随着胶黏剂中有机组分的增加，试样的憎水率逐渐提高；在一定范围内，试样的导热系数随着成型压力的增加而降低，当超过某一阈值时，随压力的增加而增大．

相变储能保温建筑材料的制备及性能评价

以石蜡为相变储能物质,以水泥、粉煤灰、增塑剂、减水剂、聚丙烯纤维、膨胀聚苯颗粒和膨胀珍珠岩为原料制备了纤维增强相变储能保温建筑材料。并通过自行设计的检测设备检测该相变储能材料的调温性能、稳定性和节能效果。检测结果表明,含石蜡相变储能材料相对于普通材料具有优越的调温效果、节能效果,稳定性良好。

淤泥烧胀陶粒制备工艺

以烧胀陶粒制备工艺的原料处理、加工制备、成品处理3个阶段为路线,综述了淤泥烧胀陶粒的制备工艺,重点介绍了淤泥的原料特殊性质、配比、预热与焙烧工艺。

玉米秸秆掺量对氯氧镁水泥复合保温材料性能的影响

研究了玉米秸秆掺量对氯氧镁水泥基建筑复合保温材料(C-MOC)力学性能、耐水性能、密度及导热系数的影响,通过XRD、SEM对C-MOC中氯氧镁水泥微观形貌和物相进行了分析。结果表明,当玉米秸秆掺量为20%时,C-MOC的性能最佳,密度为912 kg/m3,导热系数为0.236 W/(m·K),吸水率为33.64%,软化系数为0.61,28 d抗压强度为9.16 MPa,28 d抗折强度为5.72 MPa。玉米秸秆渗出液改变了氯氧镁水泥物相及形貌,由5·1·8相的针状结构转变为糖、酯包裹氯氧镁水泥的片状结构。

粉煤灰地质聚合物轻质发泡材料的制备与性能研究

以粉煤灰地质聚合物为基体,加入发泡剂和稳泡剂,制备了轻质发泡材料。主要研究了温度、表面活性剂、碱用量、水量对材料性能的影响。结果表明,表面活性剂对样品的性能影响最大,加入表面活性剂后,样品的孔径从4～10mm降低到1～2mm以下,抗压强度最高达2.57MPa(密度为0.76g/cm3),导热系数小于0.09W(/m·K),使用温度高达800℃,是很好的耐高温、高强度多孔保温材料。

粉煤灰屋面保温防水材料

以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料,普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料,添加少量防水剂、憎水剂、激发剂,研制了屋面保温防水材料.该材料集保温隔热与防水为一体,表观密度为588 kg/m3,导热系数为0.12 W/(m.K),28 d的抗压强度为1.6 MPa,在0.2 MPa的水压下可保持30 min不透水.

超轻硬硅钙石型硅酸钙绝热材料制备技术国内外研究现状

超轻硬硅钙石型硅酸钙绝热材料是一类非常重要的绝热材料,国内外对超轻硬硅钙石型硅酸钙绝热材料制备进行了较为深入的研究。综合国内外超轻硬硅钙石型绝热材料制备技术研究现状,指出我国超轻硬硅钙石型绝热材料制备技术的不合理之处。超轻硬硅钙石型绝热材料制备的技术关键在于选择良好的钙质原料、硅质原料、外加剂以及制备工艺流程。

铁尾矿制备轻质隔热保温建筑材料的研究

介绍了新型轻质隔热保温材料的制备工艺,以铁尾矿、废旧聚苯乙烯泡沫为主要原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,制备轻质隔热保温材料。试验研究表明,当铁尾矿/(水泥+铁尾矿)取40%、泡沫/(水泥+铁尾矿)取4%、水/水泥取0.48时,所制备的试块7 d抗压强度可达0.94 MPa,28 d抗压强度可达1.05 MPa,而干燥容重仅740.6 kg/m3,导热系数仅0.109 W/(m.K),为综合利用尾矿和废弃泡沫提供了一条新的技术途径。

利用植物秸秆制备轻质填充材料的试验研究

采用化学发泡工艺制备轻质植物秸秆增强发泡水泥/石膏,作为复合墙板芯层或孔洞的填充材料。研究表明,采用硫铝水泥并掺加0.30%的速凝剂和0.20%~0.35%稳泡剂,可保证植物秸秆增强发泡水泥发泡效果良好。制备植物秸秆增强发泡石膏时,可采用掺加0.29%缓凝剂来延缓浆体硬化速率和掺加0.11%~0.25%高锰酸钾来提高发泡速率的双重措施保证发泡效果良好。综合考虑秸秆利用率、浆体流动性、秸秆增强发泡水泥/石膏的强度以及热工性能,秸秆增强发泡水泥/石膏的适宜密度为250 kg/m^3,秸秆适宜体积掺量为50%~60%。制备的秸秆增强发泡水泥/石膏导热系数小于0.060 W/(m·K)。