无黏结剂沸石颗粒催化剂制备中硅铝胶基质的特性

采用硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源制备无黏结剂MCM-22沸石颗粒催化剂。通过对不同pH值硅溶胶进行TEM、TG、比表面积的表征和NaAlO2溶液电位滴定实验可知,在pH值为9.9时最有利于硅溶胶和NaAlO2中硅原子与铝原子通过氧桥联结制备硅铝胶基质,为进一步制备无黏结剂沸石颗粒催化剂创造最有利的条件。不同pH值所得硅铝胶基质制备无黏结剂MCM-22沸石颗粒催化剂实验结果表明,采用在pH值为9.6～12.0范围内得到的硅铝胶基质,均能得到无黏结剂MCM-22沸石颗粒催化剂,pH值为10.0时所得沸石颗粒催化剂最佳,样品相对结晶度达到100%,整个颗粒样品的表面和内部都完全晶化成MCM-22沸石晶片;而pH值在8.5～9.3范围内,最终所得样品仍然为无定形的硅铝胶。

煤矸石质硅铝基胶凝材料的试验研究

为提高煤矸石的综合利用率,以500℃煅烧的煤矸石为主体原料,附以改性硅酸钠溶液为成岩剂,研制煤矸石质硅铝基胶凝材料.利用煤矸石与矿渣、粉煤灰之间的协同效应在常规条件下制备出强度持续增长(62.10 MPa,3 d;93.15 MPa,90 d)、施工性能良好的胶凝材料.通过X射线衍射、IR和MAS NMR对全煤矸石硅铝基胶凝材料进行研究,煤矸石质硅铝基胶凝材料在水化前后Si,A l价键和配位发生了改变,表征有水化产物生成,进一步验证水化产物有水白云母、C-S-H凝胶和类沸石无定性铝硅酸盐凝胶.根据煤矸石硅铝基胶凝材料的特征提出了原位键合的水化机理.

煤矸石胶凝特性的研究

分析了国内外煤矸石的综合利用情况，结合煤矸石矿物特性及其化学组成，提出煤矸石胶凝材料化的3个活性区：即低温脱水活性区、中温自水化活性区以及高温玻璃化活性区．根据煤矸石矿物的结构特性，从矿物结构的继承性、延续性和能量优化耗散规律出发，分析了低温煅烧煤矸石作为水泥混合材降低水泥强度的原因以及煤矸石作为水泥原料的黏土替代材料过程中高耗能的原因．提出了煤矸石利用过程中“系统功最小”原则，并结合煤矸石与胶凝材料之间的双重相似性（大宗性以及组分近似性）成功地研制出黏土质硅铝基胶凝材料．