淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖制备与性能研究

本文系统研究了石灰掺量对淤泥-石灰免烧砖强度和耐水性能影响规律,在此基础上探讨了粉煤灰增强相掺量对淤泥-石灰-粉煤灰系统免烧砖的强度和耐水性影响,优化了淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖配合比。结果表明：淤泥-石灰系统中,石灰掺量30%-40%时免烧砖强度最高;固定石灰掺量在30%时,粉煤灰掺量50%时,免烧砖强度高达15 MPa,耐水性能也最优。

秦岭金矿四范沟尾矿制砖试验研究

为探索秦岭金矿四范沟尾矿综合利用方法,以工艺矿物学特征为基础,分别进行制备烧结砖和免蒸免烧砖试验。结果表明:该尾矿矿物组成及粒度适宜制砖;制备烧结砖最佳试验条件为膨润土添加量15%,成型水分7%,成型压力15 MPa,升温速率10℃/min,烧成温度1050℃,保温时间2 h,获得的烧结砖达到MU25级别,可在严重风化地区使用;免蒸免烧砖最佳试验条件为成型压力25 MPa,成型水分18%,水泥配比20%,且各因素对试样抗压强度影响程度依次为水泥配比>成型压力>成型水分。研究结果为秦岭金矿四范沟尾矿制砖及综合利用提供了依据与参考。

重金属污染疏浚底泥免烧生态砖资源化及污染控制研究

以重金属污染疏浚底泥为原料制备了免烧生态砖,考察了制备条件对其性能的影响,并通过重金属浸出浓度以及XRD和SEM技术分析了重金属污染控制效果和强度形成机理。结果表明:在疏浚底泥掺量(w)40%、中粗砂掺量15%、胶凝材料掺量45%(水泥和生石灰相对掺量85∶15)、水固比12%(w)、成型压力10 MPa的最优条件下,制得的免烧生态砖抗压强度为19~21 MPa,吸水率为15.0%~16.0%,软化系数为0.90~0.95,满足《非烧结垃圾尾矿砖》(JC/T 422—2007)中的MU15标准;重金属Cu、Pb、Ni的浸出质量浓度分别为0.032,0.089,0.022 mg/L,远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中的标准值。以重金属污染疏浚底泥制备免烧生态砖,在实现资源化的同时也实现了重金属的固化和稳定化。

复合激发剂对煤矸石胶凝材料性能的影响

以煤矸石为研究对象,探究了3种化学激发剂对煤矸石胶凝材料力学性能的影响,选取最优配比制备了煤矸石免烧砖。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了化学激发剂的作用机理。煤矸石胶凝材料最佳配比为:活化温度800℃的煤矸石粉掺杂量90%,石灰掺杂量10%,脱硫石膏掺杂量1%,硫酸钠掺杂量0.5%(均为质量分数),在此条件下制备的煤矸石胶凝材料28d抗压强度最优,为17.02MPa。煤矸石胶凝材料水化产物中钙矾石、水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硅铝酸钙相互胶结,使得材料内部结构致密,提升了材料的强度,制备的煤矸石免烧砖达到JC/T422-2007中MU15强度标准。

基于实践育人的固体废弃物资源化实验设计——以“建筑固废工业副产石膏制备免烧砖”为例

通过科研课题与企业生产实际问题结合,在“垃圾就是放错了地方的资源”环保理念基础上,于固体废弃物资源化课程实验中开设“建筑固废工业副产石膏制备免烧砖”实验。实验考察了建筑固废、工业副产石膏分别部分替代细沙、天然石膏对免烧砖品质的影响,并进行重金属浸出环境风险评价研究。实验教学设计充分注重学生科学探索研究能力的培养,同时兼顾学生优秀品格的塑造,有助于学生的创新能力和环保素养的形成。

钻井固体废物制免烧砖技术及试验

钻井固体废物制免烧砖技术是利用钻井固废资源化新技术,通过在五口井场上应用该项技术处理钻井固体废物,生产的成品砖能够达到JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准,且浸泡指标符合国家GB 8978-1996《污水综合排放标准》一类标准。为钻井固体废物治理提供了可靠的资源化利用新途径,对石油天然气钻探清洁生产具有重要意义。

利用青海某铅锌矿尾矿制作轻质免烧砖的工艺研究

对青海某铅锌矿选别尾矿的化学成分、矿物组成及相对含量、粒度及其分布进行测试分析表明，该尾矿的矿物组成主要是石英、方解石、黄铁矿及绿泥石，粒度集中分布在20日～140目。以该尾矿作骨料，适量水泥作胶结科，石灰作激发剂，分别加入混凝土发泡剂和废弃聚苯泡沫粒作预孔剂。通过浇注、捣打成型、养护等工艺制备了轻质免烧砖。研究了不同原料配比和养护条件下制品容重和抗压强度争性能。当尾矿用量达70％～80％时，制品干燥容重仅为页岩实心砖的2／3，抗压强度最高可达到9．3MPa，适用于建筑物承重和非承重填充砌块，属低能耗环保型墙体材料。

承德钼尾矿免烧砖的制备与着色

为了实现尾矿的大宗利用,以承德钼尾矿为主要原料,采用压制成型工艺,进行了免烧砖制备及着色试验。结果表明:(1)以68%的钼尾矿、12%的水泥、15%的石屑和5%的粉煤灰为原料制得尺寸为200 mm×100 mm×50mm的免烧砖,经1 d静停、27 d标准养护后,抗压强度达17.4 MPa,满足MU15B级混凝土实心砖的性能要求。(2)钼尾矿免烧砖试块养护后的矿相以石英为主,并有少量的斜微长石和透长石;水化过程中形成的C—S—H凝胶和钙矾石晶体是试块力学强度的主要来源。(3)在原料中添加颜料可使免烧砖着色,并能提高试块早期强度,但对后期强度有不利影响。

煤间接液化残渣制备免烧砖研究

论文以山西潞安煤基合成油示范项目煤间接液化过程中所产生的气化炉渣、热动力炉渣、除尘灰为制备免烧砖原材料,以生石灰、水泥为辅料,以石膏为激发剂,各原辅材料的重量比例为:气化炉渣35.6%,热动力炉渣32.4%,除尘灰14%,石灰8%,石膏4%,水泥6%,通过预搅拌、陈化、二次搅拌、成型、蒸汽养护、脱模出室分检等制备工序,在100℃蒸养下可制备出符合《非烧结砖垃圾尾矿砖》(JC/T 422-2007)标准和《蒸压灰砂砖》(GB11945-1999)标准要求的免烧砖。

利用四川某铜矿尾矿制作轻质免烧砖的工艺研究

对四川某铜矿选别尾矿的化学成分、矿物成分及相对含量、粒度及其分布进行测试分析表明,该尾矿的矿物成分主要是石英、钠长石,粒度集中分布在40～140目。以该尾矿作骨料,适量水泥作胶结料,石灰作激发剂,分别加入混凝土发泡剂和废弃聚苯泡沫粒作预孔剂,通过浇注和捣打成型、养护等工艺制备了轻质免烧砖。研究了不同原料配比和养护条件下制品密度和抗压强度等性能。当尾矿用量达70～80%时,制品干燥容重仅为页岩实心砖的1/2～2/3,抗压强度达到3.6～10.4MPa,适用于建筑物承重和非承重填充砌块,属低能耗环保型墙体材料。

印尼油砂尾砂合成免烧砖的研究

利用分离后的印尼油砂尾砂与一定量水泥、粉煤灰及石膏混合制得免烧砖,实验结果表明,水泥与砂的质量比为1∶3.5,粉煤灰加入量为20%,石膏加入量为6%时,制得的免烧砖抗压强度为6.08 MPa,符合国家免烧砖MU7.5等级,同时实现了尾矿的综合利用。

掺钼尾矿氯氧镁水泥免烧砖的制备

以商洛钼尾矿为试验矿样,以氯氧镁水泥为胶凝材料,进行了制砖研究。通过Mg O、Mg Cl2和钼尾矿等的混合,经搅拌、振动后制备免烧砖,研究了波美度和钼尾矿掺加量对免烧砖性能的影响,并分析了尾矿对免烧砖性能影响的机理。研究结果表明,当卤水波美度为28%,尾矿掺加量为80%时,性能较好,其28d的抗折强度和抗压强度分别为3.35MPa和9.28MPa。

免烧淤泥砖的设计制备优化及抗冻性能研究

系统研究了石灰掺量、水泥掺量、养护温度和时间对淤泥免烧砖力学性能的影响,优化了淤泥免烧砖的设计制备。在此基础上,探讨了淤泥免烧砖的抗冻性能。结果表明：30%~40%的石灰掺量可使淤泥-石灰免烧砖有较高的强度;而增强相水泥的掺量越高,淤泥-石灰-水泥系统免烧砖力学性能和抗冻性能越佳;综合考虑生产、经济因素,养护温度在80℃为佳。

外加剂对鄂西赤铁矿尾矿免烧砖性能的影响

为进一步提高鄂西赤铁矿尾矿免烧砖强度,在确定早强剂最佳用量条件下,再进行早强剂和减水剂复合添加的最佳用量试验,得出了最佳复合外加剂。通过外加剂对免烧砖性能、制备过程影响的系统研究,以及通过扫描电镜对复合外加剂改善免烧砖性能的机理分析得出,复合外加剂在养护过程中生成钙矾石和凝胶等产物,是提高免烧砖抗压强度的关键因素。

尾矿砂免烧砖砌体的破裂特征

为了提高尾矿砂的综合利用率,采用自制等级Mu20的铁尾矿砂免烧砖与M5混合砂浆,砌筑了砖砌体并进行了砌体局部抗压加载试验.加载的同时,用非接触视频测量系统实时跟踪测试了受荷至破坏全过程位移场的变化.结果显示:尾矿砂砖砌体的破坏为脆性破坏,其荷载-位移曲线可分四个阶段,即:压密阶段、弹性变形阶段、裂缝稳定扩展阶段以及破坏阶段;尾矿砂砖砌体在局部受压过程中,当荷载小于破坏荷载的80%时,砌体未见宏观裂缝,但试件表面位移场的变化还是比较显著的,且个别点的位移变化与整体的趋势有所不同.在加载后期,试件的位移场数值变化较之前显著加快,且各观测点的位移方向趋同.

赤泥粉煤灰制备免烧砖的配方研究

赤泥是生产氧化铝过程中排出的废弃物,大量赤泥的堆积对环境造成了严重破坏。为提高赤泥利用率,采用赤泥与粉煤灰为主要原料生产免烧砖,研究了各原料的最佳配合比。研究表明,采用最佳配比方案制得的免烧砖,经自然养护后,其抗压强度符合JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》的要求。

掺商洛钒尾矿制备免烧砖的工艺研究

通过不同原料配比制备了钒尾矿免烧砖,并对其进行了相关的力学性能测试。研究结果表明,当粗细尾矿以54∶16的比例混合后,钒尾矿和水泥在固体干料中的质量分数为80%、20%;水与固体干料的质量比,PC减水剂掺入量为14%、0.3%时,可以制得28d抗折强度达到6.8MPa,抗压强度达到20.3MPa的钒尾矿免烧砖,符合免烧砖MU20等级的要求,是本试验制备普通水泥掺杂钒尾矿免烧砖的最佳配合比。

铁尾矿免烧砖的制备及性能研究

以商洛铁尾矿为主要原料,以河沙为骨料、水泥为凝胶材料,并结合少量添加剂(缓凝剂、减水剂)制备MU15级免烧砖,研究了河沙与尾矿比例、水泥用量、水胶比对免烧砖的力学性能的影响。结果表明:铁尾矿与河沙5:4,水泥用量占河沙与铁尾矿总质量的15%,用水量占固料总量的15%,养护时间28 d可制得抗压强度、抗折强度均达到MU15级标准的掺尾矿免烧砖。

添加剂对垃圾焚烧炉渣免烧砖性能的影响

以垃圾焚烧炉渣为再生骨料,研究了不同减水剂和早强剂对垃圾焚烧炉渣免烧砖强度的影响,并对部分免烧砖的断面进行了SEM表征.实验结果表明,适量减水剂的添加能够提高炉渣免烧砖的早强性能,其中聚羧酸减水剂的早强效果明显优于萘系减水剂,这可能炉渣中的碱金属离子对萘系减水剂双电层的压缩与破坏所致.早强剂NaCl,Na2SiO3·9H2O和Na2CO3均能提高炉渣免烧砖的早期强度,因为它们均可通过降低溶液中Ca2+浓度达到抑制钙矾石过快生长的目的.当Na2CO3掺量为3%时,相应的炉渣免烧砖早期抗压强度为9.89 MPa,与无添加剂相比,增幅高达52.6%,当养护龄期为28 d时,相应免烧砖的抗压强度超过30 MPa.而三乙醇胺(TEOA)的早强作用则具有一定的滞后性,当养护龄期超过7 d时才初显成效,这可能是水化产物铝酸盐的晶型转变所致.

油基岩屑脱油残渣特性分析及制备免烧砖技术

以海上油基岩屑脱油残渣为基本原料制备免烧砖。对脱油残渣进行了表征,考察了脱油残渣掺加量对免烧砖性能的影响,并对免烧砖浸出液污染物进行了分析。实验结果表明:脱油残渣的元素组成以Si、Al、Fe、Ca和Ba为主,矿物组成以石英(SiO_(2))、高岭土(Al_(2)O_(3)·2SiO_(2)·2H_(2)O)和重晶石(BaSO_(4))为主,粒径为1.58~50.63μm;在脱油残渣、水泥、细集料、粗集料、石膏和聚乙烯醇的质量分数分别为20.0%,20.0%,47.5%,8.0%,4.0%,0.5%,水固(质量)比为14%的条件下,制得的免烧砖的抗压强度为15.69 MPa,吸水率为10.44%,软化系数为0.83,抗冻性能良好,建材性能满足《非烧结垃圾尾矿砖》(JC/T 422—2007)中MU15强度等级。脱油残渣作为掺加原料制备免烧砖,可以替代部分细集料,解决了油基岩屑脱油残渣上岸后的末端处置问题。