Study on Performance Regulation and Mechanism of Quicklime and Biopolymer on Hemihydrate Phosphogypsum

In order to reduce the influence of impurities in hemihydrate phosphogypsum(HPG)on the environment and improve the workability of HPG,the effects of the content of quicklime and types of biopolymer(hydroxypropyl methylcellulose,xanthan gum,sodium polyacrylate(PAANa))on the compressive strength,softening coefficient and ultrasonic velocity of HPG were evaluated.When the content of quicklime was 1.5%and the content of PAA-Na was 0.2%,HPG had the best mechanical properties and workability,its water retention rate can be increased by 5.8%,and unconfined compressive strength of 3 days increased by 10.3%and 7 days increased by 13.1%.Through the analysis of scanning electron microscope and X-ray diffraction,it was found that the hydration reac-tion of HPG was more sufficient,the pores size and number decreased,the number of impurities on the crystal surface decreased obviously,and CaF2 and other substances were formed by the reaction after the addition of quicklime.After adding quicklime and PAANa,the indicators of gypsum self-leveling mortar prepared by HPG meet the requirements of the standard.

不同浓度生石灰对池塘浮游生物的影响分析

设置不同浓度的生石灰(0、50、100、150、200、250 mg/L),对江西省水产科学研究所内的常见小型池塘进行帆布围格实验,测定其对池塘碱度、pH及浮游生物物种数、生物密度和多样性的影响。结果表明:施用生石灰后水体的碱度、pH有不同程度的增加,但施用1 d后的数值大于7 d后。各组共检测到浮游植物25个属种,隶属于绿藻门15属、蓝藻门6属、硅藻门3属、隐藻门1属,其中100 mg/L处理组生物量、生物密度最大,分别为422.45 mg/L、55.901×10^(4)个/L,50 mg/L处理组多样性指数最佳。浮游动物隶属于6种属,含甲壳动物桡足类2种属、甲壳动物枝角类1种属、轮虫3种属,50 mg/L处理组生物密度、物种数、丰富度指数、香农-威纳指数均为最大,分别为1304.2个/L、5、1.3333及1.5596。综上,施用50 mg/L生石灰处理池塘水质对水体浮游生物最有利,且节约成本,可以为水产实践生石灰施用剂量提供参考。

生石灰—丛枝菌根真菌对酸性锡尾矿化学性质及6种草本植物生长的影响

【目的】研究生石灰—丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)—草本植物协同作用对酸性锡尾矿的改良效应,筛选酸性锡尾矿适生优势植物。【方法】采用盆栽试验研究生石灰与AMF混合菌剂对锡尾矿上黄茅[Heteropogon contortus(L.)Beauv.]、香根草[Chrysopogon zizanioides(L.)Roberty]、狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、苜蓿(Medicago sativa L.)、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.]和黑麦草(Lolium perenne L.)生长、重金属累积和根际主要理化性状的影响。【结果】与对照处理相比,添加生石灰—AMF可提高尾矿pH值、有机质和速效养分含量,且显著增加6种草本植物生物量,尤以黑麦草增加最多。所有复合处理中,生石灰处理下黄茅根际尾矿pH值最高,较改良前提高了0.92;生石灰—AMF处理下,香根草根际尾矿有机质含量较高,较改良前提高了7.6倍;苜蓿和黑麦草根际尾矿碱解氮和速效磷含量相对较高,分别较改良前提高约14倍和21倍。生石灰—AMF—草本植物组合可有效降低根际尾矿有效态Cu、Pb含量,分别降低了15.66~17.07和1.43~1.48 mg/kg,而仅有生石灰—AMF—狗尾草或黑麦草组合可有效降低有效态Cd含量,降低了0.58~0.59 mg/kg。【结论】生石灰—AMF—草本植物协同有助于锡尾矿的改良。在生石灰—AMF组合改良下,建议推荐黑麦草、黄茅、香根草和苜蓿为酸性锡尾矿植被恢复的先锋植物。

矿粉和生石灰高温改性对磷石膏水泥基材料性能影响

由于磷石膏中杂质不可避免地掺入,导致磷石膏的质量较差,进一步阻碍了磷石膏的应用。通过使用磷石膏和硅酸盐水泥作为原料,探究生石灰高温改性磷石膏对水泥基材料强度的影响,进而研究矿粉对大掺量磷石膏水泥基材料强度不足和凝结过快等缺陷的改善效果,最后采用XRD和SEM分析了磷石膏水泥基材料的水化产物,探明生石灰和矿粉对磷石膏水泥基材料性能的改善机理。结果表明,生石灰在高温下可以成功地消除磷石膏中的酸性杂质,提升胶凝材料的强度,综合考虑环保性和强度性能,生石灰的最佳掺量为2%。矿粉的掺入可以进一步提高胶凝材料的强度,延缓磷石膏水泥基材料的初终凝时间,随着矿粉掺量的持续增加,胶凝材料在28 d时的强度呈现出先增大后减小的趋势。综合考虑各项性能,矿粉的最佳掺量为20%。此外,在掺加矿粉后,胶凝材料在28 d的微观形貌中生成了相互交织的水滑石,其结构稳定有利于磷石膏水泥基胶凝材料力学性能的发展。

石灰干法消化工艺研究

基于普通的Ca(OH)2孔容和孔径小,易团聚,导致其作为脱硫剂效率不理想的现实情况,制备高活性、高效能的氢氧化钙就显得尤为重要。干式消化工艺具有系统简单、耗水少、消化产物活性高等优点,目前成为脱硫剂制备技术研究的热点之一。近年来国内外学者为改良石灰干法消化工艺做了许多研究,通过分析石灰干法消化工艺的主题文献,对石灰干法消化的实验情况展开了综述与评价,通过文献梳理,指出石灰干法消化研究的不足,提出了相应建议与对未来研究的展望。

材料掺量对不同龄期碱激发粉煤灰混凝土抗压强度的分析

为提高碱激发粉煤灰混凝土的工程实际应用,基于不同碱激发剂(生石灰粉)掺量(5%、8%、10%)和不同粉煤灰掺量(10%、15%、25%)的碱激发粉煤灰混凝土,对不同龄期(7、28、56 d)的碱激发粉煤灰混凝土抗压强度变化规律进行研究。结果表明,在生石灰粉掺量不变的条件下,随着粉煤灰掺量的增加,碱激发粉煤灰混凝土的7 d抗压强度呈逐渐下降的趋势;在28 d和56 d龄期时,粉煤灰掺量为15%时碱激发粉煤灰抗压强度达到最大。在粉煤灰掺量不变的条件下,当生石灰粉掺量从5%增加到8%时,各龄期的碱激发粉煤灰混凝土抗压强度均增加;当生石灰粉掺量从8%增加到10%时,各龄期的碱激发粉煤灰混凝土抗压强度均降低。

综合控镉技术体系对湖南中南部地区受镉污染稻田的影响研究

本研究旨在评估“VIP+n”综合控制镉技术体系对湖南中南部地区受镉污染的稻田稻谷中镉含量的影响。在湖南省耒阳市遥田镇连续进行了为期2年的实验,包括小区对比试验和推广示范试验。在小区对比试验阶段,我们采用了10种不同的处理方式,比较了低镉积累水稻品种、稻田持续淹水灌溉、生石灰施用、微生物菌剂、叶面阻控剂等多种措施对减少稻田中镉含量的效果。根据这些小区试验的结果,选取3种降镉效果好,且经济可行的降镉技术进行大面积示范试验。研究结果显示,“VIP+n”控镉技术体系能够有效降低镉污染稻田中的稻谷镉含量。与对照组相比,该技术体系使得早稻的降镉率在59.66%%~79.45%,晚稻的降镉率则在46.85%~48.23%。在各项降镉措施中,施用生石灰可以显著降低稻谷中镉含量,而单独使用低镉品种的降镉效果要显著高于单独施用生石灰。相比之下,稻田持续淹水灌溉、施用微生物菌剂和叶面阻控剂降镉效果并不明显。试验结果表明,"VIP+n"控镉技术体系是一种有效的方法,能够显著降低湖南中南部受镉污染的稻田中稻谷的镉含量。

灰岩特征与高反应活性生石灰关系研究

高活性生石灰既是钢铁生产中重要的助溶剂和造渣材料,也是生产高品质纳米碳酸钙产品的重要原材料。前人研究发现生石灰反应活性除与原料灰岩纯度相关外,还受其他不明因素影响。为进一步探讨生石灰反应活性与灰岩的其他特征关系,对广西9个灰岩矿床11组灰岩样品开展物相分析、主要化学成分分析和生石灰T60值测定,以揭示生石灰T60值与灰岩CaO和MgO含量、灰岩结构、灰岩方解石粒径以及灰岩煅烧时间的关系。结果表明:①碎屑结构灰岩比其他结构灰岩更有利于生产高反应活性生石灰;②碎屑结构灰岩碎屑中方解石平均粒径越小,越有利于以更低能耗生产高反应活性生石灰;③在灰岩w(CaO)>54.0%条件下,生石灰T60值与灰岩CaO和MgO含量关系较弱。研究成果可为圈定优质灰岩矿床提供参考。

选矿用生石灰质量检测样品储存条件研究

生石灰在选矿过程中的重要性不言而喻,而其质量对选矿效果和生产成本的影响也是不可忽视的。为了确保选矿过程稳定高效,必须对生石灰的质量进行严格检测。然而,由于生石灰吸湿性强、腐蚀性大,储存条件要求较高,不当储存可能导致其性质发生变化,进而影响CaO检测结果的准确性。因此,本文将重点研究选矿用生石灰质量检测样品的储存条件,以期为相关工作人员提供参考。

土壤调理剂对早稻生理特性及重金属吸收的影响

为研究“众望”土壤调理剂在湘中地区早稻上的施用效果,在湘潭和株洲分别开展田间小区试验。试验设常规施肥(T1)、常规施肥+生石灰(T2)、常规施肥+“众望”土壤调理剂(T3)3个处理,研究土壤调理剂对湘中地区早稻生长和重金属吸收的影响。结果表明:“众望”土壤调理剂可有效促进湘中地区早稻生长,提高产量的效果不明显,但能显著提高土壤pH值,缓解土壤酸化,显著降低土壤和稻米的重金属镉含量,与常规施肥相比,施用生石灰降低土壤总镉15.74%~20.64%,施用“众望”土壤调理剂降低土壤总镉18.45%~23.25%。

古建筑修缮中粉化石灰的占比对灰浆性能的影响

古建筑修缮现场,块状生石灰原材料粉化变质不可避免,实际施工中也难免掺入粉化石灰。为了探究粉化变质石灰的占比对灰浆性能的影响,首先利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和热重分析(TG)对块状生石灰及粉化石灰的纯度及变质程度进行了定性及定量分析,然后以相同水灰比、不同粉化石灰占比制样,进行性能对比及机理研究。结果表明:石灰原材料纯度高,块状生石灰未变质,为纯CaO,粉化石灰部分变质,其中CaCO_(3)含量为17.93%。粉化石灰占比增加降低了试样的表面硬度,对养护28 d的试样力学强度影响小,对养护60 d的灰浆试样力学强度有增大趋势,粉化石灰占比达到50%时降低了灰浆的耐水性、抗冻性。干燥表观密度、显气孔率、吸水率、碳化深度及扫描电镜(SEM)结果分析得出性能差异主要是由于粉化石灰胶结性降低,以及制样时粉灰所需水少,相同水灰比条件下剩余游离水多,使得粉灰试样致密度低、孔隙率及吸水率大,从而加快了碳化。工程实际使用中可将粉化石灰占比控制在40%以内。

掺加提钛渣对二灰材料强度的影响机理研究

为了查明掺加提钛渣对二灰稳定材料强度的影响机理,在保持生石灰含量不变的条件下制备了粉煤灰与提钛渣不同配比的硬化体样品,研究了养护时间以及粉煤灰与提钛渣配比对硬化体样品强度的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等表征方法,对硬化体样品的水化产物、微观形貌进行了分析,以揭示提钛渣对二灰硬化体强度的影响机理,结果表明:掺加提钛渣后,硬化体样品早期强度明显提高,XRD图谱中出现了水铝钙石、方解石衍射峰,其中粉煤灰与提钛渣配比为22.5∶67.5的硬化体样品养护3 d的强度比基准样品提高了23.8倍,在配比为67.5∶22.5的7 d龄期硬化体样品中出现了氢氧化钙弱衍射峰,而在配比为90∶0的样品中,养护早期仅出现了氢氧化钙强衍射峰,养护龄期为90 d时出现了方解石弱衍射峰。硬化体样品强度增强的原因与方解石、C-S-H和水铝钙石的产生密切相关,C-S-H将样品胶结成了一个整体,方解石在促进C-S-H晶体生长的同时,可构成硬化体骨架,而水铝钙石可以优化样品孔结构,三者共同促进了样品强度的增长。

360 m^(2)烧结机提质增产工艺参数优化研究

基于360 m^(2)烧结机原燃料条件和生产需求,探究碱度、燃料结构、烧结生石灰配比等工艺参数对烧结经济技术指标的影响。结果表明,碱度升高对烧结经济技术指标及还原性、还原粉化性能有利,但不宜使用高于5.71%的石灰石配比来提高碱度;相对无烟煤粉,焦粉烧结时对烧结产质量指标及冶金性能有更为显著的优势;生石灰配比增加对烧结经济技术指标的提高有着最为显著的作用;对于烧结矿粒度组成,碱度升高、高比例焦粉烧结、高比例生石灰都有利于大粒度烧结矿比例的提高,减少小于5 mm返矿的比例。此外,烧结-高炉的转运会造成烧结矿显著减粒。

铝土尾矿泥浆逐级加砂堆排联合生石灰排水固化处理模型试验研究

为加快铝土尾矿泥浆的排水固结进程,提出一种在库区增设横竖向排水途径并联合生石灰固化的方法。通过增加排水路径和砂层的压载作用,使尾矿泥在较短时间内达到较好排水固结效果,并通过添加生石灰进一步增强尾矿泥的固化程度。本文通过开展模型试验,分析加砂与否模型中尾矿泥浆排水固结过程中各阶段的孔隙水压力、体积含水量和沿深度变化含水量等参数的变化特点,得出以下结论:加砂层对尾矿泥自重排水固结效果有较明显的提高;在自重排水稳定后和添加生石灰处理后,加砂堆排模型较堆排模型的尾矿泥平均含水量分别减少19.9%、14.6%,且沿深度范围内含水率分布更为均匀;同时发现加砂对生石灰固化尾矿泥的强度增长有促进作用。本研究可为铝土尾矿泥浆加砂堆排联合生石灰排水固化的工程实际应用提供一定的参考依据。

260 t转炉沸腾出钢渣洗脱磷工艺实践研究

分析了影响260 t转炉沸腾出钢脱磷效果的工艺参数及其影响规律,得出结论:随着钢水氧含量、白灰加入量的增加,钢水脱磷率不断提高,但白灰加入量达到1000 kg后,脱磷率维持最大值不再明显变化;吹氩50 s之后脱磷率提高,并在180 s达到最大值,之后脱磷率不再提高。采用沸腾出钢渣洗脱磷工艺后,钢水平均脱磷率由9.4%提高到16.7%,磷含量超标的质量事故平均降低0.3罐/月,未出现该工艺造成钢水温度低的相关事故。

土壤钝化剂与叶面阻控剂修复酸性镉污染土壤

为了比较钝化剂及叶面阻控剂对酸性镉(Cd)污染土壤的修复效果,采用为期2年的田间小区试验比较了叶面硅肥、铁基生物炭、生石灰(CaO)单一或联合处理对Cd污染粮田土壤的基本理化性质、土壤及玉米籽粒Cd含量、玉米各部位富集和转运系数的影响.结果表明:铁基生物炭、生石灰单一处理及联合处理均能显著降低土壤有效Cd含量,其中联合处理效果最佳,有效Cd含量最大降幅达到了45.44%,生石灰发挥了主要作用;联合处理能够有效降低Cd在玉米根中的富集及在籽粒中的积累,籽粒Cd含量降幅为34.55%~37.83%;Cd低积累品种玉米在保持低水平籽粒Cd含量的基础上,对土壤中的Cd具有较强富集能力,相较而言,春茬富集效果更佳.综上,根据阻控效果及机制,种植Cd低积累品种玉米基础上进行生石灰-铁基生物炭-叶面硅肥联合处理,在酸性轻度Cd污染旱田修复中具有较好的应用前景.

基于颗粒缩放理论的生石灰粉离散元参数标定

为获得生石灰粉离散元仿真的接触参数,结合物理试验与仿真试验对生石灰粉进行参数标定;将形状不规则生石灰颗粒简化为软质球形颗粒,运用颗粒缩放理论将平均粒径放大至2mm,便于利用离散元仿真软件EDEM进行接触参数的虚拟标定;通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验获得3个显著性参数,即生石灰-生石灰滚动摩擦系数、生石灰-钢恢复系数、 JKR(Johnson Kendall Roberts)表面能;建立显著性参数与休止角的数学回归模型,再以预测休止角与实际休止角相对误差最小为目标,寻优求解该数学回归模型。结果表明:物理属性测试得到生石灰粉基本物理参数,即堆密度为1.127 g/cm^(3),平均粒径为0.126 mm,休止角为48.76°;回归模型得到最优参数组合,生石灰-生石灰滚动摩擦系数为0.165、生石灰-钢恢复系数为0.215、 JKR表面能为0.113 J/m^(2);最优参数组合仿真得到的休止角为48.39°,与实际休止角相对误差为0.76%,仿真试验结果与物理试验结果高度一致。

生石灰对蜜柚果园强酸性土壤化学性质和细菌群落结构的影响

【目的】研究生石灰对蜜柚果园强酸性土壤化学性质和细菌群落结构的影响,为蜜柚果园强酸性土壤的治理提供理论依据。【方法】通过培育试验,设置不同生石灰用量处理,分别为0 g·kg^(-1)(对照,T1)、 1.2g·kg^(-1)(T2)、2.4 g·kg^(-1)(T3),采用化学分析和高通量测序技术,探究不同生石灰施用量处理90 d后蜜柚果园土壤酸度、碳氮含量、细菌群落多样性和组成的变化,利用相关性分析研究细菌群落结构与土壤化学性质的相关性。【结果】与未添加生石灰的对照处理相比,蜜柚果园强酸性土壤施用生石灰后,土壤pH值增加0.91~1.70,交换性铝降低60.00%~99.17%,总碳、总氮分别增加10.27%~39.29%、12.84%~34.86%,铵态氮降低27.74%~33.84%,硝态氮增加3.45%~42.70%。随生石灰施用量的增加,土壤细菌Chao1指数、ACE指数和Shannon指数呈显著增加趋势,增幅分别为47.68%~74.15%、46.40%~73.70%、9.53%~14.95%。放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门(Proteobacteria)是3个处理的优势菌门(相对丰度>20%),嗜酸栖热菌属(Acidothermus)是优势菌属,且pH越低,相对丰度越高。蜜柚果园强酸性土壤施用生石灰增加绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidota)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,提高芽单胞菌属(Gemmatimonas)和小单胞菌属(Micromonospora)的相对丰度。冗余分析(RDA)结果显示,化学性质总共解释69.32%的土壤细菌群落结构变化,其中pH影响最大。【结论】蜜柚果园强酸性土壤施用生石灰能显著提升土壤pH,降低交换性铝,维持土壤总碳、总氮含量,增加土壤硝态氮含量,提高细菌群落结构的多样性和丰富度。建议蜜柚果园强酸性土壤生石灰用量为2.4 g·kg^(-1)。

强化高配比磁铁精粉制粒工艺研究

研究针对某内陆型钢企烧结现场原料条件,以当地两种磁铁精粉A和B为主要原料,在实验室圆筒制粒机中研究了高配比磁铁精粉的制粒行为,并考察了原料预润湿、制粒水分、生石灰用量、粗矿粉和返矿比例等因素对制粒效果的影响。结果表明:在混匀矿中磁铁精粉配比高达90%及模拟现场制粒条件的情况下,制粒后混合料中+3mm含量仅为13.81%,透气性指数为14.1JPU。对原料进行预润湿能显著改善混合料的制粒性能,透气性指数提高至41.7 JPU;另外,提高制粒水分、延长制粒时间、提高生石灰用量及粗矿粉和返矿比例均有利于改善高配比磁铁精粉的制粒效率。

生石灰消化反应条件对氢氧化钙特性影响

以工业级生石灰为原料,考察了消化水初始温度、搅拌转速、水灰质量比和加压消化方式对反应产物氢氧化钙的形貌结构、粒径和比表面积的影响;采用马尔文激光粒度分布仪、扫描电镜(SEM)和比表面积分析仪对产物氢氧化钙进行分析表征。结果表明:消化速率随着消化水初始温度的升高而加快,当搅拌转速为500 r/min、水初始温度为45~80℃、水灰质量比为4∶1时,所制得的氢氧化钙粒径分布最窄,最大比表面积为18.23 m^(2)/g;当消化水初始温度为25~45℃时,产物氢氧化钙形貌呈现“树枝状”,当消化水初始温度为65~80℃时,产物氢氧化钙形貌为“颗粒状”;加压消化方式能获得较大比表面积的氢氧化钙且其形貌为“花瓣状”,最大比表面积为29.32 m^(2)/g。