一种新型钢渣基免烧陶粒滤料的制备及其性能研究

采用免烧工艺以钢渣为主要原料制备陶粒滤料,并用其替代高炉底滤法水冲渣工艺过滤池中的鹅卵石,为钢渣资源化利用提供新思路。在确定基础配比(钢渣:水泥为2.0)后,选取石膏和水玻璃作为激发剂研究其对滤料性能的影响。最终选取石膏添加量为8%作为滤料的最优制备参数,此时滤料颗粒强度为4.14 MPa,1 h吸水率为9.05%,颗粒密度为1.49 kg/m^(3),25次抗冷热冲击后强度降幅仅为3%,过滤速度为5.92 mm/s。借助X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对滤料进行物相组成和微观形貌的表征,发现所使用的激发剂可促进钢渣中主要矿物C_(3)S和C_(2)S的水化反应,生成C—S—H类凝胶,这些水化产物相互交织黏结,使滤料内部孔隙率降低,滤料颗粒强度和25次抗冷热冲击性能不断提升。该系列滤料同时也可作为建筑陶粒应用于建材骨料等。

纺织污泥对免烧陶粒的制备及性能影响研究

以纺织污泥为主要原料制备免烧陶粒。通过实验分析探究了污泥/水泥比、粉煤灰添加量和养护时间对陶粒性能的影响。结果表明:纺织污泥基免烧陶粒的最佳原料配比和养护工艺为污泥/水泥比为2.25,粉煤灰添加量为5%,粘结剂添加量为1%,养护时间为28天。该条件下制得的陶粒筒压强度为6.93 MPa,堆积密度为753kg/m^(3),1 h吸水率为17.98%。满足GBT17431.1《轻集料及其试验方法》中普通轻质骨料的性能指标。针对纺织污泥中Zn含量较高的特点做了浸出毒性测试,Zn浸出达到相关标准要求。SEM与XRD分析发现,最优条件下陶粒内部孔隙封闭,晶粒紧密结合;水化硬化反应生成的C-S-H和钙矾石类晶态组织,有利于提高陶粒的综合物理性能。

高钛渣基矿渣棉对甲醛的光催化降解性能研究

选用由含钛高炉渣吹制而成的高钛渣基矿渣棉,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、荧光分析和拉曼光谱对高钛渣基矿渣棉进行表征分析。并以甲醛溶液为反应物进行光催化降解实验,探究高钛渣基矿渣棉对甲醛的光催化降解能力。结果表明,高钛渣基矿渣棉纤维的物相中含有钙钛矿;纤维平均直径为0.93μm;高钛渣基矿渣棉纤维主要氧化物组成为碱性金属氧化物,其中TiO_(2)的百分含量为32.99%;在254 nm的紫外光照射下能产生电子-空穴对,说明纤维具有光催化性能;高钛渣基矿渣棉中起催化作用的是钙钛矿。测得其在室温条件下,投加量为1.0 g,反应时间为10 min,紫外光强度为2.5 mW/cm^(2)时对400 mL浓度为8.0μg/L甲醛溶液的光催化降解能力最好,甲醛的总去除率为23.61%,光催化降解率为8.96%,占总去除率的37.84%。