造纸白泥在新型墙体材料中的性能及应用研究

现阶段,国内很多造纸厂基于积累的较大的固废量,都建起了回收系统,且回收系统数量越来越多,规模越来越大.其中,造纸形成的白泥也被陆续回收,而如何运用这些造纸白泥,使其变废为宝,就成为当前建材领域所关注的一个热点.近年来,国内也有很多学者、技术人员开展了这方面的研讨与试验.因此,文章基于制备的新型墙体材料,论述了基于造纸白泥的新型墙体材料的性能,探讨了造纸白泥在新型墙体材料中的应用,且进行了展望,希冀能为相关领域工作者提供一定参考.

掺造纸白泥蒸压加气混凝土的力学性能及水化产物的研究

为利用造纸行业产生的废弃物,本文在普通砂基蒸压加气混凝土的基础上,采用造纸白泥替代砂,研究造纸白泥掺入质量分数和硅质材料组成对掺白泥蒸压加气混凝土强度和干密度的影响规律,并通过X射线衍射分析、傅里叶红外光谱法、热重-差式扫描量热法对其水化产物进行分析。研究结果表明:造纸白泥掺入质量分数对蒸压加气混凝土的强度影响较大,随着造纸白泥掺量的增加,蒸压加气混凝土的强度从5.33 MPa降低至1.20 MPa;用硅灰替代部分砂能够有效提高制品强度;蒸压养护后,硅灰和砂与氧化钙反应生成了托贝莫来石、硬硅钙石和低碱度C-S-H;当造纸白泥质量分数为40%,硅灰质量分数为10%,制品抗压强度为3.87 MPa,干密度为607 kg/m^(3),能够达到A3.5强度等级和B06干密度等级。

造纸白泥烟气脱硫除尘一体化处理技术

为进一步提高造纸白泥综合利用效率,提出造纸白泥烟气脱硫除尘一体化处理技术,采用白泥与赤泥进行混合配比,并加入粘合剂以及润滑剂制备成脱硫剂对烟气进行脱硫处理,采用湿法除尘对烟气中的烟尘颗粒进行收集。通过实验对提出的脱硫技术的效果进行验证。经分析实验结果表明,采用提出的方法对烟气进行脱硫处理时,烟气中残留的二氧化硫浓度较低,具备较为理想的脱硫性能。

造纸白泥中和钛白酸性废水的实验研究

本文主要通过实验介绍造纸白泥、钛白酸性废水及酸碱中和特点。实验以造纸白泥和石灰为中和剂,采用“造纸白泥+石灰”两段中和+曝气沉淀工艺处理钛白酸性废水,确定了中和过程最佳的中和时间、中和剂投加量及曝气时间。结果表明,该工艺技术是可行的,具有良好的经济效益和应用前景。优选工艺条件为:第一阶段,在100mL废水中加入3g造纸白泥,中和时间为15min,处理后废水pH为5.43;第二阶段,继续投加生石灰粉0.65g,中和10min,曝气30min,静置20min,最终得到pH为7.30的水质,各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的二级排放要求。

造纸白泥催化花生油与甲醇酯交换的特性研究

从催化剂用量、酯交换温度及时间、醇油物质的量比等影响因素出发,并借助热重、X射线荧光光谱、X射线衍射、氮气吸附与哈米特指示剂等催化剂表征手段,研究造纸白泥催化花生油与甲醇的酯交换特性。造纸白泥通过800℃煅烧-常温水合-600℃活化处理后,成分以CaO为主、比表面积为7.28 m2/g、碱性强度为9.8<H-<15.0;花生油成分以二元不饱和亚油酸为主,酸值为0.44 mgKOH/g;较优的酯交换工况为催化剂质量分数6%、酯交换温度64℃、酯交换时间2 h以及醇油物质的量比12,相应甘油收率为90.74%;造纸白泥具有较好的重复使用性能,较优工况下,分离、回收第六次使用时,仍能取得88.63%的甘油收率。

造纸白泥掺量对页岩砖性能的影响

为了得到最优性能造纸白泥页岩砖,通过加入不同的造纸白泥掺量(0%、10%、15%、20%)和烧结工艺对页岩砖进行物理、力学试验。研究结果表明,随着造纸白泥掺量的增加,试件的烧失量、收缩率、吸水率增大,体积密度、抗压强度降低,当烧结温度为950℃~1 050℃,白泥掺量控制在15%内时可满足《烧结普通砖》(GB5101-2003)的规定,造纸白泥颗粒粒径小且数量较少时,可以有效降低砖体石灰爆裂的发生。

利用造纸白泥及锂盐尾渣制备轻质保温墙体材料

本实验将未经预处理含水40%左右的造纸白泥,通过复配适量的分散剂、促凝早强剂及表面活性剂等外加剂后,经80℃、12h蒸汽养护,制备了不同容重的"造纸白泥-锂渣-水泥复合发泡保温墙体材料"及对应的基体,并测试了其力学性能与热工性能。结果表明:白泥掺量达50%的复合基体,3 d抗压强度可达24.1MPa,测试结果重现性好;残碱固化效果较佳,加速测试结果未有泛霜。同容重条件下,造纸白泥和锂渣的掺入没有显著改变该体系的力学性能与保温性能,掺20%锂渣样品的28d抗压强度高于对比样;容重为600kg/m3时,二者各掺30%样品的导热系数低至0.08W/(m.K)。

造纸白泥用于水泥生产的实践

草类浆黑液碱回收苛化工段的白泥如果不进行处理,仍会对环境造成污染。本文介绍了蔗渣浆黑液经真空洗渣机、预挂式或真空过滤机脱水后,用热空气干燥并与其它水泥生料配比生产水泥的工艺流程和生产工艺。

利用造纸白泥和页岩混烧制备水泥混合材的工艺研究

对造纸白泥-页岩活性混合体系的配比进行设计与优化。研究了混合体系钙硅比(摩尔比)、混料时间、成型压力、煅烧温度、保温时间、冷却方式等工艺参数对活性体系的影响,并初步确定了合理的工艺参数。结果表明,利用造纸白泥和页岩在适当工艺条件下制备的水泥混合材,其活性指数可达到二级粉煤灰标准,混合材单掺20%可满足P·O42.5水泥生产。

造纸白泥-页岩-煤矸石新型混凝土掺合料性能研究

采用热激活法对造纸白泥-页岩-煤矸石进行改性,开发出一种新型混凝土掺合料,并研究了其对混凝土性能的影响。结果表明,新型掺合料在混凝土中掺量为20%时,未对混凝土早期力学性能产生负面影响,后期强度还较基准试样有一定程度提高。新型掺合料混凝土具有较好的减水剂适应性和耐久性。

广西造纸白泥工业化利用现状分析及对策

造纸白泥是制浆造纸厂碱回收过程产生的一般工业固体废弃物,主要成分是碳酸钙。在当前国家不断加强矿产资源保护的形势下,造纸白泥可作为替代石灰石的宝贵资源进行利用。本研究基于对广西南宁、来宾、柳州、钦州等地主要制浆企业(调研企业制浆产能合计占广西2020年制浆企业总产能70%以上)的实地调研结果,分析了广西典型造纸白泥的主要成分、实际产生和利用情况。通过分析广西造纸白泥工业化利用过程存在的主要问题,从技术、标准和政策等方面提出解决措施和建议,旨在为推动造纸白泥工业化利用提供参考。

制浆造纸白泥制备蒸压灰砂砌块的实践与机理研究

制浆造纸白泥经改性处理后,无需烘干,直接可用于蒸压灰砂砖(多孔砖)的制备,一步解决造纸白泥的改性预处理、加料、混合等关键技术问题。试验结果表明,控制造纸白泥掺量在65%以内,产品各项指标满足GB 26541-2011《蒸压粉煤灰多孔砖》的要求。该工艺简单易行,白泥消耗量大,易于推广应用,具有显著的社会和经济效益。

造纸白泥催化花生油酯交换的动力学研究

造纸白泥经800℃活化后催化花生油与甲醇酯交换反应,当醇油摩尔比为12∶1、催化剂量为6%、酯交换时间为180 min时,在333 K和338 K的酯交换温度下,分别能取得92.02%和92.56%的三酰甘油转化率。在此基础上,通过建立酯交换宏观动力学模型,研究造纸白泥催化花生油和甲醇酯交换的动力学参数。反应温度为333 K、338 K时的反应速率常数k1、k2分别为0.061 89 min-1和0.073 03 min-1,且反应级数为1.5级、活化能E为30.976 k J/(mol·K)、频率因子k0为4.474×103min-1。同时,XRD、N2吸附、碱性强度等测定表明,造纸白泥经800℃活化后,其中的碳酸钙和氢氧化钙转变为氧化钙,形成一种具有较高比表面积(7.45 m2/g)的介孔材料,而且有较高的碱性强度(9.8<H-15.0),能够有效降低酯交换的反应活化能,提高三酰甘油的转化。

造纸白泥低温合成硅灰石在快烧釉面砖中的应用研究

根据造纸白泥的组成、性能、特点,以白泥为主要原料,加入一定量硅质原料,采用烧结法低温(1100℃)合成了硅灰石,其白泥用量占原料总质量分数的70%,并将合成的硅灰石综合用于一次低温快烧釉面砖中,其理化性能指标均达到国家标准。

优化化学浸提法对造纸白泥中汞形态的分析

《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ 557—2010)中规定的固体废物中各形态汞的逐级化学浸提周期较长,制取浸提液时的浸提时间为搅拌后恒温振荡8h,静置16h。对美国环境保护署提出的相关方法(US EPA Method 7471B,固体和固体废弃物中汞的测定(冷原子蒸汽技术))进行了改进,将水溶态汞、酸溶态汞测定的浸提液制取时间设定为搅拌后恒温振荡30min,静置2h(其他2种形态汞测定时未做优化),采用优化的化学浸提法来测定2种造纸白泥样品中不同形态汞的含量。测定结果表明,按照国标方法和优化方法测得的浸提液中水溶态汞、酸溶态汞含量的偏差均小于6%,在可接受的范围(小于10%)内,优化方法的测定结果可靠;不同种类的造纸白泥中各形态汞的分布趋势是相同的,含量分别为水溶态汞>酸溶态汞>过氧化氢溶态汞>残渣态汞;2种造纸白泥样品中所含水溶态汞的比例均较高,这也为造纸白泥的安全资源化利用提供了有利条件。

造纸白泥在新型墙体材料中的应用及性能研究

研究了白泥掺量、水料比、外加剂J掺量对白泥-粉煤灰-水泥复合基体力学性能的影响规律,并将其应用于新型墙体材料的制备。结果表明:通过掺入适量的改性剂,未经烘干处理的白泥可直接应用,掺量高达60%时,仍然可达到JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》MU15等级的各项性能要求。改性剂J可显著改善体系的力学性能,当白泥掺量分别为40%、50%、60%时,其最佳掺量分别为0.37%、0.25%、023%。微观测试表明,造纸白泥在该体系中主要起骨架与填充作用。

添加造纸白泥对猪场废水厌氧消化液中氮磷回收的影响

以造纸废弃物白泥作为pH调节剂,利用MAP沉淀法回收厌氧消化液中的氮磷,并采用曝气的方式提高消化液pH值和造纸白泥的溶解性,研究了造纸白泥的添加量和曝气时间对厌氧消化液中氮、磷回收效果的影响,并考察了曝气过程中pH、COD、PO34--P、NH3-N、Mg2+、Ca2+的变化规律。结果表明造纸白泥的添加量为8g.L-1,曝气时间为120min时,PO34--P和NH3-N的回收率分别达到98和59,出水的PO34--P和NH3-N浓度分别为0.98mg.L-1和60.66mg.L-1,均达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)的要求,同时,COD的去除率为45;如果仅用曝气方式处理,120min后PO34--P和NH3-N的回收率仅分别为66和41,均未达到排放标准要求。可见,与仅用曝气方式处理相比,添加造纸白泥协同曝气对厌氧消化液中氮磷的回收有明显的效果。

造纸白泥烧结页岩多孔砖的抗压性能及弹性模量

造纸白泥烧结页岩多孔砖是作为解决造纸厂碱回收过程产生大量的白泥而研发的一种新型墙体材料,因该砖在材料性能方面与普通砖存在差异,作为填充墙使用时其抗压强度计算没有相应公式。为了验证砌体规范抗压强度计算公式,通过取强度等级为MU5、MU7.5的砂浆,分别制作6组砌体进行其砌筑砌体的抗压性能试验。通过研究其破坏过程,得出其砌体抗压强度;并验证了此砖砌体可以用《砌体结构设计规范》中的计算公式计算其抗压强度。同时研究了造纸白泥烧结页岩多孔砖砌体的变形性能。通过分析,绘制出其应力-应变曲线,得出其弹性模量。

国内造纸白泥的综合利用

本文对造纸白泥的综合利用作了综述,并阐述了白泥综合利用研究与开发中的问题。

改性造纸白泥用作水泥混合材的工业试验

通过将造纸白泥的化学改性处理与对新型干法水泥生产系统的技术改造相结合的方法，利用高温水泥熟料冷却过程中产生的废余热（来自篦冷机第三段尾端，废气温度约为160～250℃）将其快速烘干，并作为混合材进入水泥熟料库，一次性解决了造纸白泥的改性预处理、烘干及资源化利用等关键问题。工业试验结果表明：当白泥掺量不超过6％wt时，所生产的P．032．5E和P．042．5R型水泥各项指标均满足国标GB175-2007的要求。项目总投资约80万元，依托2500t／d水泥熟料生产线可实现年处理白泥2～5万t，创造经济价值近500万元／年。