水泥-微硅粉改良膨胀土工程特性试验研究

为研究水泥和微硅粉复合改良膨胀土作为路基填筑材料的工程性质,以南阳市内乡县某路段膨胀土路基填料为研究对象,通过膨胀力试验、无荷膨胀率试验、无侧限抗压强度试验以及直剪试验,分析其在不同养护龄期下的膨胀特性和力学特性,结合SEM电镜扫描分析改良机理,并探讨了改良膨胀土力学特性变化与微观形貌之间的关系。结果表明:随着水泥、微硅粉的加入及养护龄期的增加,改良膨胀土的抗压强度及抗剪强度提高,膨胀性降低;采用水泥-微硅粉复合改良膨胀土的效果更优;综合考虑改良效果和经济性,改良剂的最优掺量为水泥7%、微硅粉10%。

微硅粉制备充填胶凝材料研究现状

微硅粉是硅钢工业产生的废弃物之一,主要成分为二氧化硅,有较高的潜在胶凝活性。本文对微硅粉的理化性质、微硅粉改性、胶凝活性激发、工程应用等进行了综述。微硅粉作为添加剂广泛应用于混凝土工程中,其产生的C-S-H凝胶能显著改善混凝土的各项性能。使用微硅粉制备对重金属离子具有较强吸附能力的新型充填胶凝材料是微硅粉资源化利用的一条新途径。

微硅粉改性耐热低烟无卤阻燃电缆复合材料的制备及性能研究

为保证电缆的环保使用和安全性能,研究对氢氧化镁进行湿法改性以增强电缆料的韧性,再采用微硅粉对低烟无卤阻燃电缆料进行改性,提高其加工性能和绝缘性。结果得出,当微硅粉含量为3%时,阻燃剂为53%或55%的电缆料熔融指数分别为1.2 G/10 min和1.15 G/10 min。树脂+KH550-MH+微硅粉(47%/45%/8%)和树脂+KH550-MH+微硅粉(45%/47%/8%)的吸水率分别为0.54%和0.19%。因此证明了微硅粉的改性对热塑型的耐热低烟无卤阻燃电缆料具有良好的性能效果,并提高了目前热塑型电缆料的产品技术,促进了电缆料行业的发展。

ZIF-8@改性微硅粉的制备及其Cu^(2+)吸附效果研究

为推动微硅粉废弃物的高附加值利用,本文采用原位合成法制备了ZIF-8@改性微硅粉混杂材料,然后采用FTIR、XRD、TG和SEM对其结构和形貌进行表征和分析。在此基础上,考察了微硅粉、酸化微硅粉、改性微硅粉以及ZIF-8@改性微硅粉混杂材料对Cu^(2+)的吸附性能,结果显示,其均对Cu^(2+)具有吸附作用。相对于微硅粉和酸化微硅粉,改性微硅粉拥有更好的吸附性能,而ZIF-8@改性微硅粉混杂材料对Cu^(2+)的吸附性能最优,吸附120min时最大吸附量可以达到17.87mg/g,相对于SF提高了约51.6%。

一种新型工业炉微硅粉分级收尘的设计

本文通过对冶炼过程中产生的粉尘飘向路径和微硅粉收集过程中的流体力学,以及分级机分级颗粒大小的原理进行研究,设计了一种工业硅副产物微硅粉的分级收集系统。并对不同微硅粉收集仓中的微硅粉开展了扫描电镜和激光粒径测试分析,测试结果表明,这种分级收集系统可以有效地实现对微硅粉的分级收集。

利用铝灰和微硅粉制备4A分子筛的研究

铝灰和微硅粉分别是铸造铝和硅铁合金冶炼过程中产生的固体废弃物,含有丰富的氧化铝和氧化硅,为了符合国家环保要求以及资源再生化利用,通过从铝灰和微硅粉中提取氧化铝、氧化硅,并以此为原料制备4A分子筛。通过水热法探究最佳工艺条件,制备出了符合国家行业标准的4A分子筛,并对其分别进行了XRD、FTIR、SEM及BET表征,测定了钙离子交换能力。结果表明:在硅铝比(n(SiO_(2))/n(Al_(2)O_(3)))2.0、碱度(n(Na2O)/n(Al_(2)O_(3)))2.5、晶化温度100℃、晶化时间10 h的条件下制备的4A分子筛具有清晰的、均匀的立方晶型结构及良好的钙离子交换能力(362 mg CaCO_(3)/g),可用作洗涤助剂,为固体废弃物的资源化利用提供了新思路。

氨基功能化微硅粉的制备及其对镉污染土壤的钝化效果研究

以工业废弃物微硅粉为基体材料,通过硅烷偶联反应将氨基固载到微硅粉表面,制备一种高效重金属吸附材料——氨基功能化微硅粉(SFK),并将其应用于镉污染土壤的钝化治理。吸附试验结果显示,SFK对重金属Cd(Ⅱ)的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附量为43.83 mg/g。扫描电子显微镜-能谱、傅里叶变换红外光谱及X射线光电子能谱表征结果分析可知,吸附主要通过氨基与Cd(Ⅱ)发生配位反应而固定在SFK表面。土壤培养试验和小白菜盆栽试验结果显示:当SFK施用质量分数为3%时,土壤有效态Cd质量比显著降低,未种植小白菜土壤和种植小白菜土壤中Cd质量比的降幅分别为47.10%和78.17%;小白菜生物量显著增加,小白菜地上和地下部分Cd质量比分别降低了81.63%和63.56%。本文主要体现了“以废治废”的思路,制备的SFK材料可应用于镉污染农田土壤的治理。

页岩油原位转化工况下微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石性能评价

低成熟度页岩油原位转化工况下极端高温会导致固井水泥石强度发生衰退。因此,研究了微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥在650℃处理前后的宏观性能及微观结构。结果表明,50℃下六偏磷酸钠能显著降低铝酸盐水泥石的渗透率,但对抗压强度提升不明显,微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的渗透率明显降低,同时抗压强度提升明显。650℃处理后,5.0%六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的抗压强度最高,为47.19 MPa,而微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的抗压强度呈现降低趋势。铝酸盐水泥石在650℃处理前后水化产物发生明显转化,主要是C3AH6和AH3转化为C12A7和CA,其中,C3AH6和AH3主要在180~400℃期间发生热分解,同时水泥石由于晶型的转化导致孔隙增大。微硅促使铝酸盐水泥石在50℃环境下生成的C2ASH8,有助于改善水泥石的微观结构,但是,650℃处理后由于C2ASH8的分解同样会导致水泥石孔隙增大。

高钛矿渣-微硅粉协同制备多孔陶瓷的孔结构调控

为提升高钛矿渣和微硅粉资源化利用率,以高钛矿渣、微硅粉、氧化铝和氧化镁为原料,通过高温固相法制备多孔陶瓷,研究了高钛矿渣掺量及烧成制度对多孔陶瓷的孔结构和物理性能的影响。结果表明:高钛矿渣掺量(质量分数)从25%增加到40%,孔隙率从72.6%下降到33.2%;烧成温度从1200℃升至1310℃,孔隙率从5.0%增加到62.3%;保温时间从30 min升至8 h,孔隙率在60%附近变化,对孔结构调控影响相对较小。高钛矿渣掺量为25%、烧成温度为1250℃、保温2 h的多孔陶瓷性能最佳,吸水率为2.13%,体积密度为1.15 g/cm^(3),孔隙率为72.6%。高钛矿渣掺量、烧成温度和保温时间可有效调控多孔陶瓷的孔隙率、体积密度和吸水率,实现对多孔陶瓷的孔结构调控。

基于CiteSpace的混凝土外加剂微硅粉研究文献计量分析

微硅粉作为混凝土常用的外加剂,近年来一直被广泛研究。为全面了解微硅粉在混凝土领域中的研究现状,明确其研究热点和前沿,以CNKI数据库中中文期刊论文为数据基础,借助CiteSpace信息可视化软件,对研究主题、研究趋势以及研究热点进行了多维度分析。研究表明:微硅粉在混凝土领域的研究爆发期在2014~2020年,在2019年达到顶峰;期刊《混凝土》刊发相关研究论文数量位居首位。微硅粉在混凝土领域的研究中主要涉及材料科学、土木工程施工、新型材料等多个领域,其中东南大学孙伟教授、武汉理工大学丁庆军教授研究成果最为突出。随着时间的推进、科技的进步,混凝土外加剂微硅粉在混凝土领域的研究从最开始的宏观研究逐步转变为微观机理的研究。最后根据已有研究结果,对未来微硅粉在混凝土领域的研究与应用提出了相关的建议。

微硅粉-碎硅石粉复合球团粒度组成对球团性能的影响

工业硅企业生产中产生大量微硅粉和碎硅石废弃物,通过制备微硅粉-碎硅石粉复合球团返炉冶炼,可以提高工业硅生产资源利用率,达到降本增效的目的。本文通过控制微硅粉-碎硅石粉复合球团的粒度组成来改善球团强度,最终得到强度满足生产要求的球团。当球团中微硅粉含量占比40%的优化条件下,微硅粉-碎硅石粉复合球团干球团落下强度15.5次,抗压强度2197 N,热球团落下强度15.4次,抗压强度1703 N。复合球团性能优越,满足生产要求。

黏结剂配方对微硅粉球团性能的影响

为提高工业硅冶炼过程中硅元素利用率,需对微硅粉进行回炉冶炼。本试验以微硅粉为原料,添加黏结剂制备合格微硅粉球团。通过调节黏结剂配方,得到优化的黏结剂配方为:黏结剂Y加入量2.0%,可溶淀粉加入量0.4%,氢氧化钠溶液(浓度4mol/L)加入量15%。此配方制成的干球团落下强度8.1次,抗压强度1815N;热球团落下强度8.0次,抗压强度571N。球团性能较好,满足生产要求。

浅谈国内外微硅粉的应用发展现状

微硅粉作为工业硅和铁合金领域的常见副产物,我国仅2021年产量高达280万t。尽管微硅粉具有较好的火山灰活性,应用潜力大。但是由于技术、成本等原因,目前微硅粉的大规模开发利用还未找到合适的突破口,造成大量的微硅粉积压,给铁合金企业带来了较大的环保及场地费用压力。粉末状微硅粉的高效利用已成为行业迫切需要解决的难题之一。本文主要就近几年来国内外微硅粉在传统领域(水泥、混凝土、耐火材料领域)和新兴领域(橡胶、储能、分子筛合成和环保领域)的应用研发现状进行了综述,希望能为微硅粉的高效、资源化利用提供参考。

关于桥梁工程中混凝土掺入聚丙烯腈纤维及微硅粉的相关问题探讨

针对当前普通混凝土收缩徐变,易发生裂缝的主要问题,在普通混凝土内添加黏性强的聚丙烯腈纤维以及微硅粉,与水泥牢固黏合形成整体,可有效预防和控制混凝土在塑性和初凝期间形成干缩裂缝,显著改善混凝土抵御冻裂、渗水、磨蚀的能力。基于此,对桥梁项目混凝土掺入聚丙烯腈纤维及微硅粉技术进行研究。以某特大桥项目为依托,分析了微硅粉聚丙烯腈纤维混凝土的工艺原理、主要施工材料及设备、施工工艺流程以及施工要点,最后,提出了相关质量控制及环保措施。

微硅低密度水泥固井技术研究

文章介绍了微硅水泥性能特点，微硅水泥浆密度与微硅加量和水灰比有关，微硅水泥具有配伍性好、浆体稳定、强度较高的特性。同时文章针对低压漏失层和低压油气层固井采用平衡压力技术微硅低密度水泥浆密度确定原则，研究了微硅水泥配方，以及固井技术措施，通过在天东９０等１３井次低压漏失层固井中试验和推广应用，取得了显著的经济技术效益。

矿热炉冶炼铁合金回收微硅粉粉体应用研究与发展现状

本文从矿热电炉微硅粉的产生、物理化学性质、其在水泥、混凝土、耐火材料、冶金、化工等方面对微硅粉的应用和发展现状进行论述以及对微硅粉的研究做下一步的展望。

微波酸浸提高微硅粉纯度工艺研究

本文以微波消解仪为反应装置,以盐酸作为处理酸,通过单因素试验和正交试验确定反应最佳条件:反应温度:100℃;反应时间:30 min;盐酸浓度:4 mol/L;固液比:1 g∶10.3 mL;颗粒粒径:74μm,微硅粉纯度由原来81.62m%提高到91.50m%。微波酸洗技术有效的去除微硅粉中金属氧化物,提纯后微硅粉可应用于高品质碳化硅晶须的合成原料和高性能多孔功能陶瓷的合成原料。

微硅陀螺性能影响因素及其对策研究

论述了微硅陀螺的发展概况 ,总结了微硅陀螺的几类典型结构 ,分析了微硅振动陀螺总体性能的影响因素。从制作工艺、材料特性、系统模型的确立及接口设计上详细分析了性能约束因子。针对这些约束因素 。

微硅粉的物化特性及对混凝土孔结构的影响

研究了微硅粉的BET氮吸附特性、胶凝特性、水化机理,以及作为矿物掺合料对混凝土孔结构的影响。BET氮吸附测试显示微硅粉为两端开口管状介孔结构,平均孔径7.78 nm,比表面积36.52 m2/g;微硅粉在水泥胶砂中掺量以5%为宜,在混凝土中掺量为10%时,制备的混凝土强度可达95 MPa以上。XRD表明微硅粉与水泥水化生成的Ca(OH)2发生二次火山灰反应可以加快水化速率、明显提高了混凝土强度;MIP分析结果表明,微硅粉可以改善混凝土内部孔结构:减少有害孔、降低孔隙率,平均孔径由20.0 nm减小至13.8 nm,孔隙率从7.74%降低至4.89%。

工业微硅粉的提纯与应用技术研究进展

微硅粉是工业冶炼金属硅及硅铁合金的副产物,具有颗粒细小、质量轻、比表面积大、火山灰活性强、耐火度高等优良的理化性能,已由工业废弃物逐渐转变成为一种重要的材料,被广泛应用在混凝土、水泥、耐火材料等行业。微硅粉的主要成分是无定形二氧化硅,二氧化硅的品位决定了产品的质量,质量决定其经济效益和应用领域。要提高微硅粉的经济附加值和潜在使用价值,就需要去除微硅粉中的金属氧化物和游离碳等杂质,提高二氧化硅的品位。因此,对微硅粉的提纯技术进行开发与研究具有重大的现实意义。对微硅粉的提纯和应用研究现状作了重点阐述,指出了微硅粉综合利用的发展方向和市场前景。