粉煤灰形成莫来石条件的研究

利用脱碳粉煤灰的化学成分特征，经过高温煅烧，形成主要矿物相为莫来石的材料，可以用于制备耐火材料。本文对煅烧温度和化学成分与形成莫来石含量进行了系统测试。从而得出莫来石含量最经济的成分配比和温度条件。     

利用机械力化学活化粉煤灰制备莫来石

为了探索煤化学工程中粉煤灰的高附加值利用途径,利用机械力化学效应激发粉煤灰的潜在活性.以粉煤灰与Al2O3粉末混合样品（MS）为原料,通过机械粉磨的方式进行处理,并在较低温度条件下煅烧制取莫来石.该方法制备莫来石所需的煅烧温度低（1150℃）,成品纯度高（只含莫来石相和玻璃相,其中莫来石质量分数达到92%）.当机械粉磨时间为30h时,最适宜的煅烧温度为1150℃,得到纳米莫来石的晶粒大小为35nm.针对不同粉磨时间的样品,DTA 和XRD分析均表明：机械粉磨的时间越长,样品晶格结构无序化越强,大大降低了固相反应所需的活化能,提高了MS样品的活性,有利于莫来石在低温条件下析出生成.     

热处理对锆莫来石复相陶瓷材料显微结构的影响

利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾士为原料反应烧结锆莫来石复相陶瓷材料的显微结构.分析表明:在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了3种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好.过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶.金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的大的贯通性气孔.这些大的气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素.     

热处理对锆莫来石复相陶瓷材料显微结构的影响

利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾士为原料反应烧结锆莫来石复相陶瓷材料的显微结构。分析表明：在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了3种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好。过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的折晶。金属铝粉的添加容量引入热处理难以消除大的贯通性气孔。这些大的气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素。     

高钙粉煤灰制备低导热高强度陶瓷材料及其表征

从泰国Mae Moh发电厂收集的高钙粉煤灰（HCFA）被用作陶瓷生产的原料。X射线荧光表征下HCFA主要成分为28.55wt% SiO₂、16.06wt% Al₂O₃、23.40wt% CaO和17.03wt% Fe₂O₃。由于钙质和铁质含量比例较高,使用HCFA替代钾长石,用量为10wt%–40wt%。研究了替代高钙粉煤灰（0–40wt%）和烧结温度（1000–1200°C）对陶瓷基材料的物理、机械和热性能的影响。结果表明,加入适量的HCFA可以提高陶瓷样品的致密化程度和强度,降低陶瓷样品的导热系数。粉煤灰中高比例的钙质和铁质成分促进了陶瓷样品的玻璃化行为。研究结果说明,在最佳粉煤灰含量和烧结温度下,液相的形成促进了致密化。此外,这些组分还促进了更丰富的莫来石形成,从而提高了陶瓷样品的弯曲强度。在1150–1200°C烧结温度下,添加10wt%–30wt%的粉煤灰,可获得最佳陶瓷性能。在 1200°C、 吸水率几乎为零（0.03%）时,添加粉煤灰10wt%–30wt%（PSW-FA(10)–(30)）的FA陶瓷样品的最大弯曲强度在92.25–94.71 MPa范围内。就隔热材料而言,粉煤灰添加量的增加对热导率有积极的影响,这是因为陶瓷FA样品内部无机分解反应产生的气体产生了更高的孔隙度。在1150°C烧结的陶瓷样品中添加20wt%–40wt%的高钙粉煤灰可将热导率降低14.78%–49.25%,同时保持可接受的弯曲强度值（~45.67–87.62 MPa）。基于其表现出良好的机械和热性能,利用这种高钙粉煤灰作为粘土成分的替代原料制造瓷砖是可行的。     

莫来石烧结体的低温制备

用溶胶－凝胶法低温烧结合成了无裂纹的莫来石。实验表明，乙酰乙酸乙酯和异丙醇铝反应生成的螯合物同部分水解的正硅酸乙脂反应，改善了硅和铝之间的混合，促进莫来石的低温生成。ＥＡｃＡｃ明显降低莫来石凝胶在干燥过程中产生裂纹的倾向，因而可利用溶胶－凝胶法直接制取完整的莫来石。     

矿化剂和烧成温度对合成锆莫来石材料的显微结构与性能的影响

运用精细化工艺方法,选择适当的矿化剂,采用矾土生料和锆英石砂烧结合成锆莫来石材料,试验表明:引入矿化剂或提高烧成温度均可以促进锆英石的分解,加速固相反应和烧结的进行。1550℃保温2小时烧后的试样具有良好的显微结构和常温性能。     

矿化剂和烧成温度对合成锆莫来石材料的显微结构与性能的影响

运用精细化工艺方法,选择适当的矿化剂,采用矾土生料和锆英石砂烧结合成锆莫来石材料,试验表明:引入矿化剂或提高烧成温度均可以促进锆英石的分解,加速固相反应和烧结的进行.1550 ℃保温2小时烧后的试样具有良好的显微结构和常温性能.     

显微结构对陶瓷材料物理性能的影响

通过应用数学模型和实验测试，研究了显微结构对陶瓷材料物理性能的关系．结果表明：要制备高强度的陶瓷材料，气孔率必须降至最低；细化晶粒可以同时提高陶瓷材料的韧性、塑性及强度；适度引入气孔有助于提高陶瓷材料的抗热震性能；陶瓷超塑性变形应该采用亚微米级的晶粒尺寸；合适的第二相晶粒尺寸能够增韧陶瓷材料，并达到较好提高陶瓷材料物理性能的目的．     

改性粉煤灰对超细颗粒PM2.5的吸附研究

本文以高岭土和改性粉煤灰为原料,制备了一种多孔莫来石陶瓷基体,把莫来石陶瓷基体作为汽车尾气过滤器中的吸附载体,研究莫来石陶瓷基体对汽车尾气超细颗粒物PM2.5烟尘的吸附特性和去除效果.实验结果表明莫来石陶瓷基体吸附材料对汽车尾气排放的PM2.5有明显的吸附性能.     

F型粉煤灰氧化铝提取潜力

对具有代表性的4种F型粉煤灰———低含钙灰（FCFA）、高含钙灰（CCFA）、高含铝灰（ACFA）、高烧失重灰（LCFA）,运用XRF、XRD等表征方法及盐酸浸取手段,研究了原灰的化学组成、物相组成与反应活性,不同粉煤灰中Al2O3浸取活性不同的原因,以及提高粉煤灰化学反应活性的新方法。结果表明：FCFA中主要矿物为莫...     

处置利用垃圾焚烧飞灰共研制硫铝酸盐水泥

以垃圾焚烧飞灰作为主要原料,在实验室电炉内研制成功了硫铝酸盐水泥熟料,并采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光分析(XRF)等手段对该熟料的适宜烧成制度、力学性能、水化进程和微观结构等进行了研究.结果表明,该水泥熟料的适宜烧成温度范围为1 200～1 300 ℃,较佳保温时间为120 min.掺加垃圾灰的熟料中氯离子质量分数虽达到1.08%,但氯离子多以固定氯的形式存在,氯离子浸出量不超过总氯质量分数的6.30%.采用该熟料配制的水泥具有较高的早期抗压强度,后期抗压强度也能稳定增长.     

粉煤灰混凝土的研究及其应用

通过试验,采用超量取代方法分析研究了用掺量粉煤灰代替部分水泥生产粉煤灰混凝土技术路线的可行性,并应用于等级公路等建筑领域,为粉煤灰的综合利用提供了广阔的前景。     

粉煤灰在陶瓷中的应用研究

本文对粉煤灰替代部分高岭土在陶瓷中的应用进行了初步研究，表明在掺入量不大于10％，烧成温度在1290-1310℃，制备日用瓷是可行的。     

碱熔融法合成NaA和NaX型粉煤灰沸石对亚甲蓝的吸附动力学研究

以粉煤灰为原料采用碱熔融法合成了两种单一沸石矿物种的NaA和NaX型沸石,通过静态吸附实验,研究了这两种沸石对水溶液中亚甲蓝(MB)的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明:在所研究的浓度和pH值条件下,合成NaA和NaX型沸石对亚甲蓝的吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附方程,静态饱和吸附量(Qm)分别为37.81和43.02 mg.g-1;氢键作用是影响亚甲蓝吸附行为的主要因素;通过动边界模型研究表明,两种沸石对亚甲蓝吸附过程的速度控制步骤为液膜扩散,且亚甲蓝的吸附过程符合伪二级方程.     

城市垃圾焚烧飞灰理化性质及处理技术

焚烧法处理城市垃圾已在世界先进发达国家广泛采用,而城市垃圾焚烧处理引起的二次污染问题已引起人们的高度关注,特别是垃圾焚烧飞灰的安全有效处置成为急需解决的环境和社会问题．通过分析垃圾焚烧飞灰的物理化学性质,对目前国内外城市垃圾焚烧飞灰处理技术进行了系统分析和讨论,归纳出目前国内垃圾焚烧飞灰处理的主要方式为安全填埋、固化稳定化和重金属提取,提出适合于中国垃圾焚烧飞灰无害化处理的途径和方式：开发先进的焚烧炉,加强对入炉垃圾的控制：研究稳定效果好、处理成本低的化学稳定剂以及有效的重金属分离提取方法,以减少垃圾焚烧飞灰中重金属造成的二次污染．     

粉煤灰合成分子筛处理氨氮废水的应用前景

介绍了利用粉煤灰合成分子筛的方法,分析了传统氨氮废水处理方法的不足,探讨了分子筛在氨氮废水处理中的应用。     

飞灰水洗脱氯及其烧结稳定化的试验研究

本试验以去离子水作为洗脱剂,考察了水洗前处理工艺（包括水灰比、水洗时间、水洗温度以及水洗次数）对飞灰中可溶性氯盐的洗脱效果。在此基础上对比研究了水洗工艺对飞灰烧结过程中重金属的稳定化促进效果。结果表明：在液固比为4时,水洗过程中约有93％的氯离子被洗脱而进入水相;水灰比是影响氯离子洗脱效果的最主要因素,氯离子洗脱量与水灰比的对数值呈现很好的线性关系;XRD结果证明了水洗过程中大量氯盐的洗脱以及低熔点含钙铝硅化合物的形成;同原始飞灰相比,水洗飞灰经烧结后其中的Pb、Cd、Ni的浸出浓度明显降低。800 ℃下烧结水洗飞灰可以使其中的重金属稳定化,浸出浓度均低于相应的标准限值。水洗工艺与烧结稳定化技术相结合明显降低了重金属的浸出毒性。