石灰干化污泥作为配料部分替代冶金烧结中熔剂和燃料

利用冶金烧结方法处置石灰干化污泥,探讨了石灰干化污泥作为冶金配料替代燃料和熔剂石灰对烧结性能的影响.对石灰干化污泥进行热重差示扫描量热和X射线衍射分析显示,从室温升至1100℃的过程中,污泥中的有机物分解产生热量,CaCO₃和Ca（OH）₂转化为CaO.烧结杯实验结果表明:在适宜的配碳量下,石灰干化污泥的加入对烧结有正向的影响,烧结矿的性能指标均有所改善;当石灰干化污泥替代熔剂和燃料的比例分别为51%和13.3%,配入比例为3.00%时,烧结的垂烧速度为21.30 mm·min^-1,成品率为72.63%,利用系数为1 458 t·m^-2 h^-1.固体燃耗由每吨65.54 kg降至59.27 kg.     

石灰干化污泥作为配料部分替代冶金烧结中熔剂和燃料

利用冶金烧结方法处置石灰干化污泥,探讨了石灰干化污泥作为冶金配料替代燃料和熔剂石灰对烧结性能的影响.对石灰干化污泥进行热重-差示扫描量热和X射线衍射分析显示,从室温升至1100℃的过程中,污泥中的有机物分解产生热量,CaCO3和Ca(OH)2转化为CaO.烧结杯实验结果表明:在适宜的配碳量下,石灰于化污泥的加入对烧结有正向的影响,烧结矿的性能指标均有所改善;当石灰干化污泥替代熔剂和燃料的比例分别为51％和13.3％,配入比例为3.00％时,烧结的垂烧速度为21.30 mm.min-1,成品率为72.63％,利用系数为1.458 t.m-2 h-1,固体燃耗由每吨65.54 kg降至59.27 kg.     

铅锌尾矿制备水泥熟料及重金属固化特性

以桥口铅锌尾矿为原料制备水泥熟料,主要研究生料的易烧性、熟料的重金属固化、浸出毒性及水泥的强度。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析不同尾矿掺量及煅烧温度下水泥熟料的矿物相和微观结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)分析熟料中重金属的质量分数。研究结果表明:当煅烧温度超过1 350℃且加入铅锌尾矿质量分数为15%~16%时,可生产出符合GB 175—2007标准的硅酸盐水泥,其硅酸三钙(C3S)质量分数最高可达49.2%,28 d抗压强度为53.99 MPa;掺入铅锌尾矿,熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的质量分数低于0.5%,改善了生料的易烧性;在煅烧过程中,重金属Zn,As,Cd和Pb的平均固化率分别为89.76%,83.62%,73.20%和15.19%;熟料Zn,As,Cd和Pb的浸出毒性远低于危险废物的国家标准。     

外加剂对水泥固化铁矾渣性能的影响

在硅酸盐水泥熟料中加入铁矾渣,制备成胶凝材料.分别以粉煤灰沸石、硫化钠和粉煤灰为外加剂,研究其对水泥固化体强度和浸出毒性的影响.在胶凝材料中铁矾渣加入量为60%时,加入沸石、硫化钠为稳定剂,均可提高重金属离子的稳定性,不同固化体的浸出毒性值均低于国家标准.在胶凝材料中加入粉煤灰,粉煤灰掺量增加,固化体强度下降,不同固化体的浸出毒性值也均低于国家标准.     

高镁水泥制备及其膨胀性能

制备MgO质量分数分别为6%、9%、12%和15%的高镁水泥,通过扫描电镜(SEM)、扫描电镜/能谱联合仪(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)等检测方法和膨胀性试验分析MgO质量分数对熟料煅烧和净浆膨胀性能的影响.结果表明:随着MgO质量分数增加,熟料煅烧时液相量增加,熟料密实度提高.当熟料中MgO质量分数为12%时,养护温度由20 ℃增加到38 ℃,试件90 d龄期膨胀率由0.120%增加到0.244%;38 ℃养护时,掺入35%粉煤灰的试件90d龄期膨胀率由0.244%降至0.070%.当MgO质量分数高于12%时,尽管存在粉煤灰的抑制作用,但高镁水泥依然能产生一定膨胀,可以有效地补偿混凝土的温降收缩.     

CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥合成及性能的影响

用化学纯试剂为原料,研究了CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物形成过程及水泥性能的影响。实验设计将具有早强性能的硫铝酸钡钙矿物引入到硅酸盐水泥熟料矿物体系中,并取代其中的C3A矿相。实验表明:适量的CaF2能改善熟料的易烧性,促进f-CaO的吸收和熟料矿物的形成。CaF2质量掺量为0.5%~1%时,有利于提高水泥的早期力学性能。CaF2质量掺量超过1.5%时,生成氟铝酸盐C11A7.CaF2,且不利于C3S和硫铝酸钡钙矿物形成。XRD和SEM-EDS分析表明,在该矿物体系中,含有阿利特、贝利特和少量硫铝酸钡钙矿物。这说明硫铝酸钡钙矿物能够和硅酸盐水泥熟料矿物复合并共存。     

铜锌尾矿对熟料煅烧和水泥性能的影响

研究铜锌尾矿对熟料煅烧和水泥性能的影响。研究结果表明：当铜锌尾矿代替粘土的量为40－60％，且萤石掺量为1％时，水泥3d,7d和28d抗压强度分别比单掺萤石时提高4.5%,8.8%和7.1%,同时熟料易烧性明显改善，f-CaO含量显著降低，说明铜锌尾矿是一种良好的熟料煅烧矿化剂。结合SEM和XRD等现代测试技术，对熟料矿物组成与形貌进行了分析。     

复合改性硫氧镁水泥的性能研究

目的研究当总掺量不同时,复合改性硫氧镁水泥的物相组成、抗压强度及耐水性能,提出提高和改善硫氧镁水泥力学性能和耐水性能的方法.方法按材料用量的不同进行硫氧镁水泥基本配比试验;制备复合改性硫氧镁水泥;利用扫描电镜和X光谱衍射进行微观分析.结果硫氧镁水泥的抗压强度达到最大时的基本配比:质量分数为30%,固液比为1.2,粉煤灰掺量为30%;复合酸总掺量取2%,草酸质量与柠檬酸质量比为1∶3的配比时,硫氧镁水泥28 d的抗压强度为72.5 MPa左右,是不添加改性剂硫氧镁水泥的2倍多;复合酸使水泥软化系数在0.95以上,微观分析确定新物相为5Mg(OH)_2·MgSO·7H_2O.结论加入复合酸使水泥内部更加密实,孔隙率降低,抗压强度提高,并表现出较好的耐水性能和力学性能;新物相的生成是复合改性硫氧镁水泥耐水性能和力学性能显著提高的主要原因之一.     

水泥固化淤泥中重金属扩散的试验研究

对不同重金属和水泥添加量的淤泥进行了固化处理,主要通过一维动态浸出试验获得固化淤泥中重金属的扩散系数,由压汞试验分析固化淤泥的微观孔隙结构,并从微观分析重金属扩散特性.试验结果表明,通过氯离子的扩散试验求得的固化淤泥的表观弯曲因子,随着水泥掺量的增加而降低.随着水泥掺量的增加,固化淤泥主要孔隙直径由0.1~1μm变为0.01~0.1μm.当干土中铅离子的初始质量分数为2%、4%时,固化淤泥中铅离子表观扩散系数变化范围为10~(-16)~10~(-14)m~2/s数量级,其随着水泥掺量的增加而降低,随铅离子初始浓度的增大而增大.增加水泥掺量后,含铅固化淤泥主要孔隙直径由0.1~1μm变为0.01~0.1μm,表明水化产物对铅离子的物理包裹吸附作用不容忽视.当干土中铅的初始质量分数为2%时,含铅、氯离子的固化淤泥孔隙结构相似,而铅离子表观扩散系数比氯离子小4~6个数量级,表明水泥对铅离子的化学稳定作用也至关重要,固化淤泥对铅离子的阻滞系数随水泥掺量的增加而增大.固化淤泥中铜离子的表观扩散系数比铅离子小4~6个数量级,而含铜固化淤泥孔隙直径以0.1~1μm为主,增加水泥掺量不能有效降低其孔径大小.因此,铜与水泥熟料反应形成沉淀,降低铜离子的扩散能力,同时也抑制了水化产物的生成.     

玄武岩纤维对水泥稳定铣刨料抗压强度和干缩性能的影响

为了研究玄武岩纤维对水泥稳定铣刨料抗压强度和干缩性能的影响,以纤维体积掺量、掺加纤维长度以及铣刨料掺量为因素,以0.6‰、0.8‰、1.0‰的纤维体积掺量,12、18、25 mm的掺加纤维长度,30%、70%、100%的铣刨料掺量为水平,以7d抗压强度和7d干缩系数为指标,设计了3因素3水平的正交试验,对比了玄武岩纤维水泥稳定铣刨料、水泥稳定铣刨料、水泥稳定碎石的7 d、28 d、90 d抗压强度和干缩性能指标。研究结果表明:铣刨料掺量对混合料抗压强度和干缩系数的影响效果最为显著,纤维体积掺量的影响效果大于掺加纤维长度;当玄武岩纤维体积掺量为0.8‰、掺加纤维长度为25 mm、铣刨料掺量为30%时,混合料的抗压强度最大、干缩系数最小;掺玄武岩纤维的水泥稳定铣刨料90 d干缩系数比不掺的降低11%,接近于未掺铣刨料的水泥稳定碎石。玄武岩纤维的掺入不仅能够增强混合料的抗压强度,还能有效改善干缩性能。     

磷酸盐水泥对137Cs的固化性能

以含95％MgO的重烧镁砂、磷酸盐和硼砂为原料,制备了磷酸盐水泥,研究其对137Cs的固化性能。通过XRD衍射分析、SEM电镜扫描等手段对固化体物相组成及显微结构进行分析,参照国家标准“放射性废物固化体长期浸出试验”（GB7023—86）对固化体进行抗浸出性能试验。结果表明,当以磷酸氢二铵为原料时,137Cs的加入会降低磷酸盐水泥固化体的抗压强度,137Cs的含量越多,强度损失越小;当以磷酸二氢铵为原料时,随着137Cs的加入,强度先减小后增大,掺量为1．6％时强度甚至超过了空白体系;以磷酸二氢钾为原料时,137Cs的加入会使强度减小,减小程度和掺量关系的规律性不明显。以磷酸二氢铵、磷酸二氢钾为原料的固化体抗压强度明显优于以磷酸氢二铵为原料的固化体。以磷酸二氢铵为原料的固化体,137Cs的42d浸出率和累计浸出分数低至2．1×10-4（em·d11）和7．74×10^-3cm,强度值和浸出率均优于国家标准相关要求,表明了磷酸盐水泥对137Cs有良好的固化效果。     

水泥/石灰对滨海盐渍路基土性能的影响

以江苏海门地区典型的滨海盐渍土为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、室内承载比(CBR)试验,以及水稳定性试验,研究了水泥和石灰两种改良剂对该类滨海盐渍土性能的影响。结果表明:当水泥添加量12%～14%或石灰添加量10%～14%时,改良土的饱水无侧限抗压强度达到《公路路面基层施工技术规范》规定的二级公路底基层指标; 石灰改良土最佳石灰掺入量为12%; 水泥对CBR的提升和对盐渍土膨胀的抑制作用比石灰更显著; 两种改良剂添加量为6%～14%时,改良土水稳定系数在65%～80%之间; 施工中需采取隔断、排水等措施降低水对盐渍土路基的影响。     

污泥的生物干化及其热值变化

探讨了物料配比、翻堆方式和通风量对脱水污泥生物干化的影响,分析了污泥生物干化前后热值的变化情况.结果表明,当污泥与园林垃圾的配比为5∶2时,温度峰值最高,达54.6℃,物料含水率下降了11.22%,且VS去除率最高;与不翻堆的试验相比,翻堆试验的最终含水率为45.98%,比不翻堆的低2.54%;当通风量为0.5 m3/h时,有利于堆体温度的上升和强化干化效果.采用最佳的生物干化条件对污泥进行预干化处理后,堆体的含水率从60.45%降至42.57%;干化后物料的低位热值达到9 763.3 k J/kg,有良好的热值资源化前景.     

率值对含磷硅酸盐水泥熟料矿物组成和微观结构的影响

采用含磷石灰石部分替代石灰石,制备P_2O_5含量(质量分数)为1.5%和2.5%的两种含磷硅酸盐水泥熟料,通过游离CaO(f-CaO)含量测定、X线衍射分析、岩相观测和力学性能测试,研究含磷石灰石配料对硅酸盐水泥熟料矿物组成和结构的影响。结果表明:利用含磷石灰石制备硅酸盐水泥熟料时,由于P_2O_5作为酸性氧化物会使实际石灰饱和系数(KH)和硅率(SM)降低,从而导致水泥熟料中C_3S含量减少;通过提高KH,保持适中的SM,可增加硅酸盐水泥熟料中C_3S含量,改善水泥熟料的强度。采用KH、SM和IM分别为0.96、2.10和1.50的率值配制生料,制备P_2O_5含量为1.5%和2.5%的水泥熟料,f-CaO含量分别为0.42%和1.05%,而C_3S含量分别为49.8%和39.6%。     

水厂污泥灼烧化学法铝回收技术

研究了灼烧化学法铝回收技术。结果表明:在500°C下灼烧30~60 m in,可去除99.5%左右的有机物,酸溶时按A l2O3化学计量耗酸量的1.4倍投加硫酸并控制pH<1,反应3 h,铝浸出率可达97%以上,当酸量足够时,固液比对铝的浸出率基本没有影响,产品符合液态硫酸铝的行业质量标准。同时污泥经灼烧酸溶后总质量减少25.4%,污泥减量化有利于降低污泥处置成本。     

掺加纳米二氧化硅水泥混凝土路用性能

为研究掺纳米二氧化硅对水泥混凝土路用性能的影响,通过掺加纳米二氧化硅水泥混凝土的改性机理分析和室内试验,研究了其抗压抗折强度、断裂韧性、疲劳寿命和干缩性能。研究结果表明:纳米二氧化硅对水泥混凝土的抗压强度改善效果不明显,弯拉强度有所提高,水泥混凝土的断裂韧性和疲劳寿命显著提高;纳米二氧化硅的掺量(质量分数)为0.75%时,水泥混凝土的弯拉强度和断裂韧性分别提高7.4%和39.3%;疲劳寿命在应力水平为0.75、0.80、0.85时分别提高48.4%、58.6%、68.6%;掺纳米二氧化硅水泥混凝土的干缩较普通水泥混凝土更明显,试验所用3种纳米二氧化硅对水泥混凝土的干缩分别增大了198.7%、73.0%、66.8%。     

水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料的收缩试验

利用炉渣、粉煤灰和煤矸石配制路面基层混合料可以有效利用工业固废，基层混合料收缩性能的优劣直接决定了其路用性能。文中选用0~4.75 mm粒径炉渣按照不同比例（0、25%、50%、75%、100%）替代同粒径的煤矸石，采用掺入3%、4%、5%和6%的水泥，设计了8组水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料试验，通过温缩和干缩试验，分析了炉渣替代率和水泥掺量的变化对混合料收缩性能的影响规律。结果表明：温缩应变随炉渣替代率的增大而增大，随水泥掺量的增大而减小，-10~-20℃时温缩系数较大；干缩应变随炉渣替代率的增大而减小，随水泥掺量的增大而增大；干缩应变在7 d龄期内增长速率较快，30 d龄期内的干燥收缩率占整个龄期的86.5%，30 d龄期后干缩应变逐渐趋于稳定；当水泥掺量为5%，炉渣替代率为50%~75%时，混合料的干缩系数和温缩系数均较小。     

沸腾炉渣水泥

在伟大领袖毛主席“备战、备荒、为人民”的伟大战略方针指引下,北京硅酸盐制品厂革命职工发扬了敢想、敢干的革命精神,与清华大学合作,仅用了两个月时间试制成功沸腾炉渣水泥。沸腾炉渣水泥是一种无熟料水泥,它是利用沸腾式锅炉的炉渣为主要材料,掺以一定量的石灰、石膏,在球磨机中经混合粉磨而成。因此它具有工艺简单,成本低,投资少,上马快,生产工艺容易掌握等优点。无论用任何品种的沸腾炉渣,当石灰掺量15～25%,石膏掺量3～8%     

粉煤灰复合抗硫水泥混凝土的性能及应用

为了探究抗硫水泥或粉煤灰复合抗硫水泥混凝土的性能,本文采用抗硫水泥和粉煤灰来配制混凝土。结果发现:粉煤灰能改善混凝土的性能,特别是混凝土拌合物流动度、力学性能和抗侵蚀性能。当粉煤灰掺量为20%或不掺时28d的抗压强度满足C25的要求。但是纯抗硫酸盐水泥的抗侵蚀性能是有限的,在早期时,浆体孔隙中就被侵蚀产物所占据,侵蚀系数逐渐低于0.85。当粉煤灰掺量为20%时,24个月的侵蚀系数均在1.0以上。经过205次冻融循环后,混凝土质量损失(4.86%)和相对弹性模量(91.0%)的降低都相对较小,满足抗冻等级高于F200和抗渗高于W6的要求。     

石膏对不同窑型水泥性能的影响

通过对水泥物理性能和泌水性的测定,研究了二水石膏对不同窑型水泥性能的影响.研究结果表明,二水石膏对不同窑型水泥的凝结时间的影响类似,对立窑熟料的敏感性要大于回转窑熟料.当二水石膏掺量达到一定量后,石膏的缓凝作用开始表现出来,水泥的凝结时间正常,随着二水石膏掺量的增加,三种水泥泌水性呈增大趋势.石膏掺入量在 3%~4%可以获得较高的 3天和28天抗压强度,在合适的二水石膏掺入量下,混合水泥的泌水性和抗压强度均明显高于加权值,略低于回转窑水泥.