阿利特-硫铝酸盐水泥熟料的气固反应制备及水化性能

采用气固反应法制备了阿利特-硫铝酸盐体系水泥熟料。利用X线衍射仪(XRD)、水化量热仪、压汞法(MIP)等技术分析了SO_2气体流量和煅烧温度对水泥熟料矿物组成的影响,以及该体系的水化性能和浆体结构。结果表明:硅酸盐水泥熟料中可引入3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4(C_4A_3$)矿物,实现3CaO·SiO_2(C_3S)和C_4A_3$的共存。在SO_2流量为40 mL/min、温度为1 250℃条件下处理硅酸盐水泥熟料30 min可制备C_3S含量52.61%和C_4A_3$含量2.13%共存的阿利特-硫铝酸盐体系水泥熟料。阿利特-硫铝酸盐体系水泥由于C_4A_3$的存在,凝结时间和水化诱导期较硅酸盐水泥短,早期的孔隙率和早期强度均优于硅酸盐水泥。     

耐海水腐蚀的水泥

因海水中存在着大量硫酸盐和氯化物,会使普通水泥受到腐蚀,故海水中的建筑物在施工时,需用耐海水腐蚀的水泥。本发明的耐海水腐蚀水泥以烧成后的熟料矿物组成计,3CaO·SiO_2∶β-2CaO·SiO_2∶3CaO·Al_2O_3∶4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3=6∶3∶0∶1。在上述原料中再添加1%(以重量计)的 CaF_2,     

微差比色法測定大含量硅的研究

硅酸盐包括的种类非常多。天然硅酸盐包括硅酸盐岩石和硅酸盐矿物等;人工制造硅酸盐包括玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等。硅酸盐一般须要测定的项目为SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、MgO,必要时还须测定K_2O、Na_2O、TiO_2、吸湿水及化合水等。在经常测定的硅、铝、铁、钙、镁五种元素中,除硅以外,其余四种元素,均有较     

探讨南岭陆壳改造型花岗岩类岩体成岩方式及演化规律的一种方法——岩石化学NSF三角图解

本文提出了一种岩石化学N((K_2O)/(Na_2O))、S((SiO_2)/(TiO_2×10~3))、F((Fe_2O_3×10~1)/(Fe_2O_3+FeO+MgO+CaO))三角图解来区分南岭地区陆壳改造型花岗岩类岩体的成岩方式,图解中圈定的Ⅰ区属交代花岗岩区,Ⅱ区属岩浆花岗岩区.将南岭地区典型交代花岗岩和岩浆花岗岩体的81个岩石化学N.S.F 值投入本图解中,鉴别效果较好,并能醒目地反映出复式花岗岩体的演化规律.     

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%。     

贺兰山中南部香山群地球化学特征及构造沉积背景

为了明确贺兰山中南部地区早古生代的构造沉积背景,对香山群硅质岩和碎屑岩区域系统采样,并进行地化特征对比分析,探讨构造背景及沉积环境。研究表明,香山群硅质岩w(A1)/(w(A1)+w(Fe)+w(Mn))均值0.42,w(Fe)/w(Ti)均值33.10,受热液和生物成因的共同作用,北部偏生物成因,南部多热液成因。碎屑岩样品w(Al_2O_3)/w(MnO)均值309,w(Al_2O_3)/w(CaO)均值50.41,w(V)/(w(V)+w(Ni))均值0.74,指示处于陆源碎屑供应充足的厌氧环境。综合w(Fe_2O_3)/w(TiO_2)-w(Al_2O_3)/(w(Al_2O_3)+w(Fe_2O_3))、w(K_2O)/w(Na_2O)-w(SiO_2)/w(Al_2O_3)图解及典型沉积构造分析,认为研究区早古生代为被动大陆边缘斜坡-半深海平原环境,以中卫-青铜峡断裂为界,由北向南水体逐渐变深。     

硫铝酸盐超早强水泥矿物组成及性能的研究

实验室制备了22种 Al_2 O_3/SO_3比和 Fe_2O_3含量不同的硫铝酸盐水泥熟料,用化学分析,岩相分析和 x 射线衍射法测定了其矿物组成,并测定了物理力学性能。同时,讨论了 CaF_2、石膏类型,Al_2O_3/SO_3/SO_3比及 Fe_2O_3含量对硫铝酸盐超早强水泥性能的影响,确定了合理的煅烧温度范围.     

快速升温煅烧对C_2S和C_3S形成过程的影响

本文主要从化学热力学的观点出发,根据耦合反应的原则,研究了在快速升温煅烧硅酸盐水泥的多相反应中硅酸钙的形成过程,初步证明了在高温下存在CaCO_3—CaO—SiO_2系统,使C_2S、C_3S形成的自由能下降1.8和2.3倍。并使用x—rar衍射和显微镜等方法,证明了CaCO_3直接参与生成C_3S、C_2S的形成反应。     

Activity coefficients of NiO and CoO in CaO–Al_2O_3–SiO_2 slag and their application to the recycling of Ni–Co–Fe-based end-of-life superalloys via remelting

To design optimal pyrometallurgical processes for nickel and cobalt recycling, and more particularly for the end-of-life process of Ni–Co–Fe-based end-of-life(EoL) superalloys, knowledge of their activity coefficients in slags is essential. In this study, the activity coefficients of NiO and CoO in CaO–Al_2O_3–SiO_2 slag, a candidate slag used for the EoL superalloy remelting process, were measured using gas/slag/metal equilibrium experiments. These activity coefficients were then used to consider the recycling efficiency of nickel and cobalt by remelting EoL superalloys using CaO–Al_2O_3–SiO_2 slag. The activity coefficients of NiO and CoO in CaO–Al_2O_3–SiO_2 slag both show a positive deviation from Raoult's law, with values that vary from 1 to 5 depending on the change in basicity. The activity coefficients of NiO and CoO peak in the slag with a composition near B =(%CaO)/(%SiO_2) = 1, where B is the basicity. We observed that controlling the slag composition at approximately B = 1 effectively reduces the cobalt and nickel oxidation losses and promotes the oxidation removal of iron during the remelting process of EoL superalloys.     

地面砖和墙面砖用抗冻釉

本发明釉可制造抗冻地面砖和墙面砖。 传统釉的成分组成(wt％)如下: SiO_2:50.2～60.5 Al_2O_3:12.4～17.0 B_2O_3:4.0～9.0 Fe_2O_3:0.1～2.5 CaO:12.0～22.0 MgO:0.3～2.4 Na_2O:0.8～5.5 K_2O:0.5～3.0     

包钢炉瘤岩相学研究

本文采用偏光、反光及高温显微镜的研究方法为主,并配合x射线分析和扫描电子显微镜分析等研究方法,较详细地研究了包钢高炉炉瘤中的矿物组成及其显微结构的特征。研究表明: (1)在包钢炉瘤中存在有大量的钾、钠硅铝酸盐矿物,如钾霞石(K_2O·Al_2O_3·2SiO_2)、白榴石(K_2O·AlO_3·4SiO_2)、斜长石(Na2O·Al_2·6SiO_2—CaO·Al_2O_3·2SiO_2)、氟云母(KAl_3Si_3O_(10)F_2—K(Fe,Mg)_3AlSi_3O_(10)F_2)等,还有氟硅钾石(K_2SiF_6)、冰晶石(Na_3AlF_6)、枪晶石(3Ca0.2SiO_2.CaF_2)萤石(CaF_2)、碳酸钾(K_2CO_3)硅酸钾K_2SiO_3)、硅铝酸钾(K_2O.Al_2O_3.SiO_2)及氟化钾(KF)、氟化钠(NaF)等。研究认为钾、钠碱金属在炉内的循环富集,是高炉结瘤的根本原因。 (2)除钾、钠碱金属在炉内循环富集外,同时还存在着氟的循环富集,研究认为氟对高炉炉瘤的生成起到一定的促进作用。 (3)通过对高炉炉瘤以及高炉终渣矿物组成的研究证明,防止高炉结瘤最根本的措施是减少入炉原料中的碱金属含量。在当前入炉原料条件下,采用低碱度酸渣冶炼,以利在高炉终渣中生成碱金属硅酸盐矿物,提高终渣排碱率,减少碱金属在炉内的富集,已为当前生产中防止结瘤的有效措施。     

F—CaO的预消解与水泥的安定性及其强度关系的研究

本文研究了F—CaO的预消解与水泥的安定性及其强度关系,结果表明:F—CaO的预消解在改善水泥的安定性的同时使水泥的强度大幅度下降,用活性的Al_2O_3和SiO_2与F—CaO消解后的Ca(OH)_2反应,促使F—CaO消解并生成具有胶凝性的水化产物既改善了水泥的安定性也有利于水泥强度的发展。     

硅酸三钙穆斯堡尔谱的研究

对1550℃下锻烧、空气中淬冷的不同α—~(57)Fe_2O_3含量的3CaO、SiO_2(以下简称C_3S)系列样品进行穆斯堡尔谱研究,确定它的铁离子价态、自旋态、占位情况及其与α—~(57)Fe_2O_3含量的关系,析出相和铁含量的关系。研究结果表明:在氧化气氛中进入C_3S中的铁离子约5%以高自旋Fe~(2+)形态出现,在低铁含量的样品中,尚有8%可能是低自旋二价铁Fe~(II)。这一结果与前人的研究有所不同。此外对铁的占位情况与固溶度的关系、Fe~(2+)的出现提出一些看法。     

含CaF_2熔渣体系挥发率测定的研究

本文设计了用失重法测定熔渣挥发率的装置。在 1550℃和氩气氛下,研究了SiO_2MgO、CaO和 Al_2O_3 对 CaF_2 挥发率的影响。结果表明,SiO_2 影响最大,而CaO 影响最小.对含 CaO 和 Al_2O_3 的渣系,水份可提高挥发率。对实用 ANF-6和L_4 渣系的挥发率的测定表明:不含水时ANF-6较L_4 约大38％,掺水后L_4较ANF-6约大57％。     

微正压、流动氩气下碳热还原法制备碳氧化铝的研究

研究了1 300～1 500℃、微正压+15 kPa、0.1 L/min流动氩气下,碳热还原法制备碳氧化铝.结果表明,以α-氧化铝和石墨为原料,1 400℃时开始生成Al_4O_4C,1 500℃时Al_4O_4C的含量反而降低,合成温度升高可能导致Al_4O_4C分解;以α-氧化铝、铝和石墨为原料,1 300℃时开始生成Al_4O_4C,Al粉的添加显著降低了Al_4O_4C的形成温度.1 500℃、60 min时,配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,Al_2O_3几乎完全反应,以Al_4O_4C为主要相,存在少量Al_4C_3;配比达到n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=1:4:3时,Al_4O_4C消失,以Al_4C_3为主;原料中Al配比升高,Al_2O_3配比降低,产物中Al_4C_3含量增加.制备碳氧化铝的最佳条件是原料配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,合成温度1 500℃,保温时间90 min时,Al_4C_3消失,形成了含少量Al_2O_3的Al_4O_4C材料.不同原料配比下形成的碳氧化铝均以Al_4O_4C为主,未发现Al_2OC.     

甘肃天水透辉石的烧陶试验及其节能效应

透辉石属Ca—Mg硅酸盐矿物,可配入普通陶瓷原料中,形成CaO—MgO—A_2O_3—SiO_2:四元体系。其共溶温度(1200℃±),且熔融温度范围比单一含Ca或含Mg硅酸盐矿物宽,可明显降低陶瓷烧结温度,缩短烧成时间.用甘肃天水透辉石所作的烧陶试验及机理研究表明.天水后裕沟透辉石矿床是很好的节能矿物原料基地.     

黄县盆地古近系煤中元素地球化学特征及其沉积环境指示意义

应用X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法研究了黄县盆地古近系煤中的常量元素、微量元素及稀土元素的地球化学特征,并根据敏感元素的指示意义探讨了研究区的沉积环境。研究结果表明:黄县盆地古近系煤中常量元素氧化物以SiO_2和Al_2O_3为主;与地壳相比,微量元素富集Mo、Sb、Pb、Bi,其中Mo的富集系数达7. 99。稀土元素含量整体较低,分布在14. 79～222. 78μg/g,平均65. 02μg/g,低于中国煤,接近世界煤。稀土元素分布模式中所有样品十分相似,均呈左高右低的宽缓"V"形曲线,具有明显的LREE富集、HREE亏损的特征,Eu存在明显负异常,表明各煤层稀土元素与陆源碎屑岩关系密切,且成煤期间稀土元素来源一致,陆源物质的供应相对稳定。黄县盆地煤中稀土元素主要以无机相赋存在煤中的黏土矿物中。灰成分指数(Fe_2O_3+CaO+MgO)/(SiO_2+Al_2O_3)、Mg/Ca、δCe/δEu、Sr/Ba以及V/(V+Ni)反映了黄县盆地古近系煤层的沉积环境为还原条件下的陆相淡水环境,且气候湿润,期间间歇受到过海水的影响。     

重庆高燕锰矿床成矿物质来源及沉积环境

在矿床地质研究基础上,通过对13件锰矿石样品进行系统的主量元素、稀土元素测试及分析,进一步探讨高燕锰矿床的成矿物质来源及沉积环境。结果表明:Mn/Fe平均值为17.34,P/Mn平均值为0.008,(CaO+MgO)/(SiO_2+Al_2O_3)平均值为0.51,因此城口锰矿属于高磷低铁偏酸性锰矿石。Mn含量远高于TFe与MgO含量,可能是Fe~(2+)、Mg~(2+)易进入锰矿石的晶格占据Mn~(2+)的位置而形成完全类质同象的原因;Al和Ti含量相对较低,表明锰矿石沉积水体相对较深或距离陆源较远。高燕锰矿稀土元素总量不大,轻稀土明显较重稀土富集,δEu呈正异常,δCe呈弱的正异常。SiO_2/Al_2O_3、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、La/Ce比值,以及SiO_2-Al_2O_3、La-Ce、La/Yb-REE图解都显示出锰矿沉积过程中有大量热水(液)的注入,受陆源物质的影响程度较小,物源可能来自洋壳深部;锰矿与底板围岩稀土元素配分曲线相似,且锰矿层的产出严格受区域构造、地层、岩性的控制,反映了底板围岩可能为锰矿层的形成提供了部分物质来源;Sm/Nd比值指示锰矿层的沉积类型为壳层源沉积。Mn/Fe、ΣLREE/ΣHREE比值及δCe值,Ce、Eu异常,以及La_N/Ce_N-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)图解表明城口高燕锰矿床形成于大陆边缘向深海盆地过渡范围内即离岸较远、相对潮湿的深海或深水,还原、成矿温度大于250℃的沉积环境。     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

从硫化氢气体分解制取氢气和硫磺——Ⅰ.催化热解反应

以连续流动进气系统和Pyrex玻璃管反应器,在450～600℃的温度下,研究了H_2S催化热解为H_2和S的反应。采用浸渍法和干混法制备了V_2O_5/Al_2O_3、MoO_3/Al_2O_3、V_2O_5/TiO_2、V_2O_5/SiO_2以及Cu/Al_2O_3等一系列催化剂,研究了各种催化剂在反应中的产氢率随反应时间,反应温度及H_2S流速变化的规律。用冰水冷阱回收硫磺,并用二乙醇胺溶液吸收尾气中未反应的H_2S,可以得到高纯度的氢气。结果表明,浸渍法制备的催化剂亦可用于H_2S催化热解为H_2和S的反应。最佳催化剂的组成为:20%V_2O_5+12%MoO_3/Al_2O_3,在600℃下所得产氢率为4.05%。