硅钙渣-水泥复合胶凝材料水化程度时变规律预测与分析

硅钙渣是高铝粉煤灰提取Al2O3时产生的固体废弃物,将其掺入水泥中,研究复合胶凝材料水化程度时变规律对其资源化利用具有重要意义。基于ARIMA模型建立了硅钙渣掺量为0、10%、20%、30%、40%的硅钙渣-水泥复合胶凝材料水化程度时变规律预测模型,各掺量下模型预测误差均小于5%,说明ARIMA模型在预测水化程度方面具有较好的精度和通用性。预测结果显示:复合胶凝材料的水化程度随龄期的增加而提高,硅钙渣对复合胶凝材料的最终水化程度影响不大;相同龄期下复合胶凝材料的水化程度随着硅钙渣掺量的增加而降低;水化反应主要发生在前期,硅钙渣可以减缓复合胶凝材料的前期水化反应速率,提高后期水化反应速率;水化终止时间随硅钙渣掺量的增加而延长。

原状硅钙渣烘干系统工艺方案设计

根据原状硅钙渣高粘湿、颗粒细的特点,针对性的设计采用悬挂链条和内置新型多角度组合式扬料板、L/D>8的单筒卧式烘干机,以节能型高温燃煤沸腾炉提供烘干热源,并配备适合高湿烟气和高浓度粉尘的抗结露气箱式脉冲袋式除尘器,整个烘干系统采用顺流布置方式,实现烟气温度和物料湿度的同步变化。实际生产证明当硅钙渣初水分小于35%时,烘干机出料水分小于8%,达到设计预期。

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。

硅钙渣制备碱激发胶凝材料的机理研究

以水玻璃为激发剂,硅钙渣、矿渣微粉为原料制备得到了碱激发胶凝材料。分别采用XRD、IR、TG-DSC、ESEM等手段研究了试样不同龄期的反应产物及微观形貌特征。结果表明:主要反应产物为低Ca/Si比的C-(A)-S-H凝胶;这些C-(A)-S-H凝胶粒子相互分叉搭接,形成致密的三维蜂窝状网络结构;随着龄期的延长,硅钙渣中的β-C2S逐渐参与碱激发反应,产物C-(A)-S-H凝胶的聚合程度增大,基体致密程度提高。

高铝粉煤灰提铝硅钙渣制备硅灰石微晶玻璃研究

以高铝粉煤灰提铝硅钙尾渣为主要原料,采用烧结法制备了硅灰石微晶玻璃。利用DTA、XRD和SEM分析方法研究了热处理制度、硅钙渣用量对微晶玻璃的晶化过程、显微结构及物化性能的影响。结果表明:核化时间与晶化时间的延长有助于硅灰石晶体的定向生长与紧密排列,对微晶玻璃的力学性能影响显著,而晶化温度与核化温度的影响则相对较小;随着硅钙渣的用量增加,微晶玻璃中硅灰石的析出能力增强,当其用量为70.98%,在800℃下核化热处理90 min,920℃晶化处理90 min时,可制备出单一晶相的硅灰石微晶玻璃。

硅钙渣陶瓷的制备与显微矿相分析

将高铝粉煤灰提取氧化铝后产生的硅钙渣作为陶瓷的烧制原料之一,采用传统陶瓷的烧结工艺,成功制备出性能良好的陶瓷试样,并运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对陶瓷试样进行分析。研究表明:与传统陶瓷材料相比,硅钙渣陶瓷试样的烧成温度低,但烧成温度范围窄(约为10℃);随着硅钙渣掺量的增加,试样的主晶相由石英相、辉石和透辉石相逐渐向硅灰石相、辉石和透辉石相转变;当硅钙渣的掺量达到50%时,试样的起始烧成温度仅为1145℃,且试样的抗折性能很好(最高可达到92MPa),吸水率小于0.3%。

一种用霞石正长岩提铝硅钙渣制备硅灰石的新方法

在充分考虑了云南个旧霞石正长岩硅钙渣的物质组成特点的基础上，不添加额外的硅源和钙源，以较低的温度（800～900℃），煅烧1h，将个旧霞石正长岩硅钙渣合成为质量分数80％～85％的硅灰石。制品符合中国行业标准DZ／T0207-2002的要求。

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。

硅钙渣的综合利用研究进展

介绍了硅钙渣的概念,特性及在水泥生产、陶粒制备、釉面砖制造、增强沥青混合料、处理有机废水、制备轻质硅酸钙保温材料以及硅灰石等方面的应用,并对硅钙渣的应用前景进行了展望。

硅钙渣、脱硫石膏和粉煤灰对加气混凝土性能影响试验研究

在对内蒙古高铝粉煤灰以及硅钙渣和脱硫石膏的成分分析的基础上,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加气混凝土的试验研究,重点讨论了原料掺量、养护方法以及蒸压时间对加气混凝土性能的影响。

用硅钙渣烧制水泥熟料的研究

用不同比例的硅钙渣替代石灰石和黏土掺入水泥生料中,在不同的烧成温度(1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃和1450℃)下进行煅烧,对烧成熟料的易烧性、矿物组成及矿物相的微观形貌进行分析。研究结果表明:在生料中掺加硅钙渣有助于液相形成、降低水泥熟料的烧成温度和改善生料的易烧性,更有利于烧成贝利特熟料,不利于烧成阿利特熟料。在生料中硅钙渣的掺量较高(60%)时,硅钙渣中微量氧化钠的存在使生料在烧成时形成不利于C_3S晶体形成和成长的碱性液相及价键较强AlO_4^(5-)和FeO_4^(5-)四面体,从而使烧成熟料中的C_3S矿物不论从外观还是Ca/Si摩尔比都接近C_2S矿物。

硅钙渣作为水泥原料的研究

本文对硅钙渣作为水泥原料的应用进行了研究.结果表明,在实验室条件下采用90%左右的硅钙渣和10%左右的石灰石两种原料配料,在1350～1400℃下煅烧,可以生产性能合格的625号硅酸盐水泥.硅钙渣主要矿物是r-C_2S,与通常粘土配料的熟料形成热比较,采用硅钙渣配料,约可降低熟料形成热6.3×10~5～8.4×10~5J/kg;与同类型生产方式比较,约可节省能耗20%左右.同时,生产1t熟料可利用400～500kg的粉煤灰.

硅钙渣脱碱处理及作水泥混合材的研究

采用正交试验法对硅钙渣进行脱碱处理,对脱碱前后的硅钙渣水泥性能进行了研究。通过调整温度、保温时间、石灰乳掺量和水洗次数,得出最佳脱碱组合为:石灰乳掺量10%,温度85℃,保温时间3 h,水洗2次,处理后碱含量为0.83%;强度试验结果表明,水化早期未脱碱硅钙渣水泥抗压强度要高于脱碱硅钙渣水泥,但随着龄期逐渐增长,脱碱硅钙渣水泥优势逐渐显现,掺量越大优势越明显;微观形貌分析表明,未脱碱硅钙渣水泥水化早期生成大量C-S-H凝胶,水化产物较脱碱硅钙渣水泥更致密,水化28d时两者水化产物的致密性相当。

硅钙渣过滤脱水影响因素的实验研究

对高铝粉煤灰生产氧化铝联产硅钙渣进行物性分析的基础上,研究了过滤压力及颗粒粒径对滤饼含水率的影响。分析了季铵盐类表面活性剂FL02对硅钙渣滤饼含水率的影响并用红外光谱进行表征,分析作用机理。结果表明,硅钙渣为中等可压缩性物料;过滤压力取0.3 MPa时,硅钙渣滤饼含水率由49.73%降到44.56%;颗粒粒径为0.075~0.125 mm时,硅钙渣滤饼含水率最低为41%;加入季铵盐类表面活性剂FL02使滤饼含水率降低,最适宜添加量为0.75%（相对干固相的质量分数）,硅钙渣滤饼含水率从44.71%降到39%,由红外光谱看出季铵盐类表面活性剂FL02的亲水基与硅钙渣表面羟基键合形成氢键,致使表面自由羟基数量减少。

高铝粉煤灰提取氧化铝硅钙渣制备透水砖研究

利用高铝粉煤灰提取氧化铝产生的硅钙渣制备透水砖是当前硅钙渣有效利用的一条探索途径,对于减轻环境污染、土地破坏有积极效果,是中国工业生产寻求可持续发展和循环利用的积极案例。从高铝粉煤灰和硅钙渣的产生与应用入手,结合透水砖情况分析了其制备过程中的几个要点,希望能为硅钙渣的高效利用提供帮助。

基于ARIMA模型的硅钙渣水泥复合胶凝材料水化热预测

预测硅钙渣水泥复合胶凝材料水化过程中产生的热量,对于这种材料在混凝土结构中的应用具有现实意义。本文基于ARIMA模型基本理论,建立了硅钙渣掺量分别为0%、10%、30%(质量分数,下同)下硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量预测模型,通过与试验数据的对比,验证了模型的准确性与可靠性;基于0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量试验数据,建立不同龄期下复合胶凝材料的水化放热量预测模型,并对其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量进行预测。结果表明:0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下水化放热量预测值与试验值的相对误差均值均小于5%,这说明运用ARIMA模型预测硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量具有较高准确性和可靠性;其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料水化放热量的预测结果符合实际变化趋势,进一步证明了ARIMA模型在水化热预测方面的可行性,这为定量研究与预测不同类型胶凝材料的水化放热量提供了一种有效方法。

硅钙渣制备碱激发胶凝材料分析

硅钙渣是指将碱和石灰石加入到高铝粉煤灰中高温烧结,通过湿化学方法提取出Al2O3后将碱提取出后的固体残留物,这些固体残留物主要包含硅和钙两种化学元素,所以它们被统称为硅钙渣。目前国内硅钙渣的处理也还没有得到合理的处理。而以工业废渣为原料制备的碱激发胶凝材料因其绿色的制作工艺越来越受研究者的关注。本文将就硅钙渣制备碱激发胶凝材料来展开论述。

粉煤灰/硅钙渣对三元复合地聚物水化的影响

硅钙渣为高铝粉煤灰提取Al_(2)O_(3)产生的二次固废,为揭示硅钙渣、粉煤灰、矿渣等固废协同制备三元复合地聚物的水化机理,开展了不同粉煤灰/硅钙渣条件下的地聚物净浆试验,采用多种手段对水化物进行分析。结果表明,该地聚物是一种由C(N)—A—S—H和C—S—H构成的二元复合胶凝体系,其水化机理是硅钙渣中β-硅酸二钙水化生成C—S—H类矿物和Ca(OH)_(2),在生成的Ca(OH)_(2)和硅酸钠碱激发剂共同造成的碱性环境OH^(-)的极化作用下,矿渣、粉煤灰中高聚合度的Si—O键、Al—O键在Ca^(2+)和Na^(+)的参与下重新聚合形成C(N)—A—S—H矿物。由于玻璃相比晶相更易发生水化反应,随粉煤灰和硅钙渣质量比增加,7 d水化物中不仅生成了斜钙沸石,还残余有未反应的莫来石和石英。随养护时间延长,莫来石逐渐水化,28 d时生成四方钠沸石,并在粉煤灰/硅钙渣大于0.45时生成贝德石。

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.

硅钙渣复合地聚物水化机理研究

为实现硅钙渣、粉煤灰及矿渣三种固废的协同利用,本文通过开展不同粉煤灰、矿渣比(灰渣比)下的硅钙渣复合地聚物制备实验,对硅钙渣复合地聚物的水化机理进行了研究。结果表明,硅钙渣复合地聚物是由β-硅酸二钙自身水化和碱激发水化共同形成的一种以C—S—H和C(N)—A—S—H为主的二元复合胶凝材料;相较于晶相矿物,玻璃相矿物更易发生碱激发水化反应,导致灰渣比在0.5以上时7 d水化物中残存大量未反应的莫来石,但随养护时间的延长莫来石会继续进行水化,并在28 d时生成蠕虫状四方钠沸石和条状贝德石。同时在灰渣比为1.0时,硅钙渣地聚物微观形貌最均匀致密,28 d抗压强度最高,达到37.9 MPa,说明此时能够发挥出粉煤灰、矿渣、硅钙渣之间最佳的协同效应。