高铝粉煤灰制备氢氧化铝的比表面积及孔隙特性

以高铝粉煤灰烧结熟料为原料,经溶出、深度脱硅和分解(碳酸化分解或晶种分解)得到高白氢氧化铝,采用低温氮气吸附法分析两种分解方法制得的氢氧化铝的比表面积和孔隙分布.结果表明:氢氧化铝的等温吸附线属III类,氢氧化铝晶粒之间的孔隙以微孔为主,存在一定数量的介孔和大孔.碳分氢氧化铝BET比表面积和平均孔径远大于种分氢氧化铝,碳酸化分解时在CO2的强推动下,氢氧化铝猛烈析出并凝聚,使得晶体结构疏松,晶间空隙大.晶种分解靠晶体的长大而使晶体变粗,晶体结构致密,晶间空隙小.

高铝粉煤灰制备的高白氢氧化铝的物性分析

以高铝粉煤灰烧结熟料为原料,经溶出、深度脱硅和分解(碳酸化分解或晶种分解)得到高白氢氧化铝,利用XRD、SEM和低温氮气吸附法等手段,对比了两种分解方法制得的高白氢氧化铝的物性。结果表明:种分氢氧化铝的结晶度比碳分氢氧化铝好,其晶体结构致密,晶型结构完善。氢氧化铝的等温吸附曲线属于III型,氢氧化铝以微孔为主,碳分氢氧化铝还存在一定数目的介孔和大孔。关联了碳分铝酸钠精液硅指数与高白氢氧化铝白度的关系,氢氧化铝的平均孔径和氢氧化铝吸油值的关系。

准格尔煤田高铝煤物质组成及成因

利用煤岩学、矿物学和地球化学等研究方法,在分析准格尔煤田的构造背景和聚煤环境的基础上,研究了准格尔煤田6号煤层的煤岩煤质特征、煤和夹矸中无机矿物组成、分布及赋存特征,并探讨其成因。研究表明,6号煤层有机显微组分中惰质组、镜质组、壳质组平均含量分别为59%、28%、13%,与华北其他地区晚古生代煤相比,其中的惰质组含量偏高,反映6号煤层形成时地表水供给充分;煤中无机显微组分及夹矸中主要矿物为高岭石和勃姆石,还有少量的石英、方解石、菱铁矿、黄铁矿、硬石膏、锐钛矿和磷锶铝矾等;6号煤层中部富集大量勃姆石,上部和下部则主要富集高岭石;高岭石成因主要有胶体沉积结晶、陆源搬运沉积和火山灰蚀变3种,勃姆石成因主要有氧化铝胶体沉淀结晶和高岭石脱硅蚀变2种。

高铝粉煤灰拜耳法溶出渣碱回收

针对高铝粉煤灰拜耳法溶出渣进行了脱碱工艺研究,考察了[n(C)/n(S)](Ca O与Si O2物质的量比)、反应温度、反应时间、液固比及体系碱浓度等对脱碱的影响,同时考察了脱碱过程对氧化铝溶出率的影响.结果表明:添加石灰的方式可以实现高铝粉煤灰拜耳法溶出渣中氧化钠的脱除,并回收部分氧化铝;反应温度对氧化钠和氧化铝回收率均造成显著影响,而[n(C)/n(S)]仅对氧化钠的溶出率影响较大;在温度260℃、氧化钠质量浓度小于80 g/L、液固比4、[n(C)/n(S)]为1. 8、反应时间2 h条件下,脱碱率为91. 2%,氧化铝回收率为28. 0%;拜耳渣脱碱过程物相由水合铝硅酸钠向水化石榴石及铁水化石榴石转变.

超细粉煤灰特性及其在混凝土中的应用研究

制备了不同细度(674、810、1126 m2/kg)的超细粉煤灰,研究了其掺量(0~25%)对水泥-超细粉煤灰胶凝材料性能的影响,分析了掺不同细度超细粉煤灰混凝土的工作性、力学性能和耐久性能。结果表明:超细粉煤灰的强度活性指数和需水量比均随着其细度的增加而增大;用0~25%的超细粉煤灰替代P·O 42.5级水泥后,胶凝材料的初凝、终凝时间分别延长了11~71 min、13~74 min;与未掺超细粉煤灰的混凝土相比,掺超细粉煤灰混凝土的坍落度提高,3 d和7 d抗压强度相差不大,28、56、90 d抗压强度均有所提高,抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能均有所提升。

利用硅钙渣、脱硫石膏、粉煤灰等固体废弃物生产硅酸钙板的试验研究

在对内蒙古高铝粉煤灰以及硅钙渣和脱硫石膏成分分析的基础上,进行了以硅钙渣、脱硫石膏以及高铝粉煤灰为主要原料制备硅钙板的试验研究。结果表明,在硅钙渣50%、水泥10%、粉煤灰20%、脱硫石膏20%的最佳配比条件下,可制得符合JC/T564.2—2008《纤维增强硅酸钙板第2部分:温石棉硅酸钙板》中D1.5类Ⅱ级要求的硅钙板,达到A级不燃标准,抗折强度达到9MPa以上。

粉煤灰提铝废渣制备硅钙板的工业实验研究

主要利用大唐托县电厂生产粉煤灰提铝后剩余的工业废渣,替代工业废渣石英砂生产硅钙板。工业试验及性能测试结果表明,原料配方为:50%硅钙渣、20%水泥、17%脱硫石膏、13%粉煤灰,石棉纤维掺量为总重10%,另外加入少量纸纤维,生产的硅钙板性能符合JC/T 564.2—2008标准要求,产品的力学性能、抗冻性能、耐水性能等均取得了预期的效果,为以后大规模的工业化生产奠定了良好的基础。

氧化铝熟料回转窑喷煤管密封失效分析与结构优化

本文分析了氧化铝熟料回转窑窑头喷煤管密封结构失效原因,并提出了一种新型密封结构,用于解决回转窑内部粉尘气流外喷污染环境,威胁工人操作安全的问题。

电解铝大修渣中铝含量的分析

在电解铝工艺中大修渣因其氟化物含量过高被列为固体危险废物,故对于氟含量研究较多。通过对电解铝厂在大修渣处理过程中发生的爆炸事件研究表明,电解槽在长期的使用过程中内衬通常会产生大量细小的裂缝,电解的铝液会渗到这些裂缝中。而在后续处理时采用的酸液会与这些金属铝反应生成氢气,可能会引发爆炸。因此我们将注意力转移到了大修渣的单质铝含量上。经络合滴定法测定,该电解铝厂的大修渣中金属铝含量在5.6%~11.3%之间,标准差在0.012~0.02之间,加标回收率为96.87%~102.69%,测试结果稳定且精密度高。与X射线荧光光谱法测定结果相比差值≤0.3%,说明络合法测试结果准确可信。从测试结果和现场生产实际情况推断,铝含量超过8%时,大修渣在后期酸处理过程中发生爆炸的概率较高。

超细复合掺合料在水泥和不同强度等级混凝土中的应用研究

本研究采用的超细复合掺合料由50%的S95矿粉和50%的粉煤灰组成,经过超细球磨机混合粉磨得到,探索了超细复合掺合料在水泥、不同强度等级混凝土及超高性能混凝土的应用方式,研究了其对水泥和混凝土性能的影响。研究表明:超细复合掺合料能替代10%~20%的成品P·O 42.5水泥,水泥3 d强度不降低,28 d抗折和抗压强度分别提高0.5 MPa和10 MPa以上,其他性能均能符合标准要求;在C30、C50和C80强度等级混凝土中超细复合掺合料完全替代矿粉,可提高混凝土的流动性和抗压强度,C30强度等级混凝土的耐久性能得到明显改善;在超高性能混凝土中超细复合掺合料替代20%~50%的水泥,超高性能混凝土流动性和28 d抗压强度均先增加后降低,替代量40%时为最优。

煤基固废与牲畜粪便固态发酵基质改良沙土的研究

为了研究煤基固废与牲畜粪便混合固态发酵基质作为沙土肥料的特性,采用随机区组试验设计,将地质肥料与沙土混合并栽种植物,测定不同施肥处理的物理、化学、生物肥力指标和生产力水平共17个指标,应用方差分析和主成分分析等方法综合分析评价了不同施肥处理的肥力因子以及生产力水平,并对不同施肥处理的培肥效果进行了综合评定。结果表明:与沙土对照相比,不同地质肥料对土壤肥力因子的影响差异显著(P<0.05),能源草的总生物量增加了246.3%~566.4%,土壤容重下降了4.4%~9.5%,土壤速效钾、速效磷和氨氮分别增加了282.4.4%~424.7%、157.2%~296.2%和70.3%~288.0%。通过主成分分析综合评分显示,施用地质肥料处理得分值明显高于施用粪肥处理和未施肥处理对照,同时配施微生物菌剂的处理得分高于未配施微生物菌剂的处理。施用含30%煤基固废的地质肥料,同时配施微生物菌剂,可最大限度的改善沙土的理化特性,显著提高沙土的肥力。

硅钙渣制备碱激发胶凝材料的实验研究

采用正交实验法对硅钙渣制备碱激发胶凝材料的配比进行了研究,探讨了水玻璃模数及其掺量、硅钙渣用量对碱激发胶凝材料强度的影响。正交实验结果表明,水玻璃掺量是影响强度的主要因素,硅钙渣用量和水玻璃模数是影响强度的次要因素;硅钙渣制备碱激发胶凝材料优化配合比为:硅钙渣70%、矿渣微粉30%、水玻璃掺量5%、水玻璃模数2.40;微观形貌分析表明,随着水玻璃模数的逐渐提高,反应产物C-(A)-S-H凝胶的数量逐渐增多,试样密实程度逐渐增高;当模数超过2.40后,随模数的增高,水玻璃溶液的粘度增大,试样制备过程中引入的气泡难以排出,从而导致试样密实程度降低。

热活化硅酸钙对水溶液中磷吸附动力学研究

将硅酸钙进行高温热活化后作为吸附剂,研究了其对水溶液中磷酸盐的吸附动力学特性,考察了热活化硅酸钙投加量、溶液pH对磷去除效果的影响,并对其动力学特性进行了研究。结果表明,投加量为6g/L,pH为8时磷去除率可达99%以上;热活化硅酸钙对磷酸盐吸附过程符合准二级动力学方程和颗粒内扩散方程,其准二级吸附速率常数随磷酸盐浓度的增大而减小;而颗粒内扩散速率常数随磷酸盐浓度的增大而增大,吸附速率主要受颗粒内扩散控制。

硅酸钙吸附法预处理焦化废水的试验研究

首次将固体废弃物硅酸钙用于焦化废水的预处理,通过动态吸附试验考察了柱高和进水负荷对原水COD和NH3-N去除率的影响。结果表明,进水负荷一定时,COD和NH3-N去除率均随柱高的增加而增大,柱高越高,增大越显著。柱高一定时,COD和NH3-N去除率均随进水COD和NH3-N质量浓度的增加而增大,去除率的增加在低进水负荷下更为显著。经直径为10 mm、高为300 mm的硅酸钙吸附柱预处理,原水COD和NH3-N的动态去除率分别可达58.9%和35.9%。

超声波改性硅酸钙处理焦化废水的实验研究

利用超声波改性硅酸钙并用其处理焦化废水生化出水,对比了改性前后硅酸钙吸附性能的变化,研究了改性硅酸钙投加量、吸附时间、pH对吸附效果的影响。结果表明,在相同条件下,改性硅酸钙对COD、NH3-N的去除率优于硅酸钙。改性硅酸钙的最佳吸附条件:改性硅酸钙投加质量浓度20.0 g/L、振荡时间45 min、pH=6,此时COD的去除率为41.16%,NH3-N的去除率为66.16%。

硅酸钙微粉吸附预处理焦化废水中COD和NH_3-N的实验研究

首次将固体废弃物硅酸钙微粉用于焦化废水的预处理,通过静态和动态吸附实验评价了硅酸钙微粉对COD和NH3-N的去除效果。结果表明:对COD和NH3-N产生吸附作用的有效组分为硅酸钙微粉的水解产物H2SiO3电离产生的HSiO3-和SiO23-;pH通过影响硅酸钙微粉水解反应以及水解产物H2SiO3和有机物、NH3的电离反应来影响去除率。在进水pH=7.00、硅酸钙微粉投加量为170g/L、振荡时间为75min的条件下,静态吸附实验中COD和NH3-N的去除率分别达16.1%和27.1%;经直径为10mm、高度为300mm的硅酸钙吸附柱预处理,动态吸附实验中COD和NH3-N的去除率分别可达58.9%和35.9%。

硅钙渣对水泥熟料易烧性的影响

为使高铝粉煤灰提氧化铝后产生的二次固废硅钙渣能够在水泥行业中被大量地消纳,以熟料中的f-Ca O含量为指标,对不同配比硅钙渣水泥熟料的易烧性进行了研究,并采用XRD和ESEM对其进行分析.结果表明:硅钙渣能显著增加熟料烧成时的液相量,促进矿物晶体生成与长大,改善生料的易烧性;但当硅钙渣掺入量高于40%时,由于铝率的升高,使生料的易烧性下降.

高铝粉煤灰生产氧化铝过程中镓提取工艺

阐述了从预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝过程中提取镓的生产工艺。采用螯合离子交换树脂从铝浓度较高的种分母液中选择性分离低含量的镓,并对吸附数据进行了玻尔兹曼分布拟合及分析。同时,还对工艺中孔蚀问题和玻璃鳞片的防腐性能进行了研究。

基于Muschelknautz模型的旋风分离器分离性能分析

基于旋风分离器设计计算的Muschelknautz模型和工业现场回转窑窑尾排放烟尘粒径数据,从理论角度分析了旋风分离器设备本体结构、气流入口截面尺寸及气流温度等因素对气固分离效率所产生的影响。综合施工周期、施工难度等因素,采取将入口截面积缩小39%,优化流道结构来消除紊流等改造措施,最终将旋风分离器收尘效率提高10%以上,同时出口烟尘颗粒累积分布粒度降低10.00μm以上,达到了预期效果。

蔗糖浸取法测定碱液配制石灰乳中有效钙关键点控制

为准确测定用碱液配制的石灰乳中有效钙的含量,在pH>12.5环境中采用蔗糖浸取氢氧化钙法代替酸碱滴定法,碱性条件下,同时分离其他钙盐,再用三乙醇胺溶液掩蔽铁、铝等元素,以钙羧酸为指示剂,EDTA标准溶液滴定氢氧化钙。运用加标回收率对该方法进行评价,证明该方法精确度高,加标回收率在96.8%到103.2%之间。针对蔗糖浸取法关键控制点进行梳理说明,保证本方法人员比对效果。