煤矸石的表面活化对其微观结构和性能的影响

采用流态化煅烧对煤矸石粉料进行表面活化处理,研究煅烧温度和保温时间对煤矸石中高岭石脱水反应程度、煤矸石比表面积和微观结构的影响,测定掺30%煅烧煤矸石水泥的标准稠度用水量和凝结时间。结果表明:650、700、750和800℃下分别流态化煅烧1、2. 5和5 min时,煤矸石中高岭石分解率为3%～49. 8%,高岭石未完全转化成偏高岭石; 30%表面活化煤矸石使水泥标准稠度用水量提高2. 5%～5. 5%,而30%完全活化煤矸石使水泥标准稠度用水量提高9. 1%～16. 4%。     

煤矸石废弃物的活化及其活性分析

研究徐州煤矸石的活化过程和活化后煤矸石的活性以及活化机理，为煤矸石废弃物的资源化提供理论基础。采用热处理方法活化煤矸石废弃物，并采用在碱溶液中的离子溶出和测定其石英结晶度的方法研究活化煤矸石的活性。研究结果表明，煤矸石废弃物受热后能够由稳定态向介稳态转变的物相成分是高岭石；经热处理活化后可激发产生活性，活性组分是活性SiO2和Al2O3；采用测定石英结晶度的方法判断材料的活性具有一定的准确性；700℃下煅烧是徐州煤矸石热活化的最佳工艺参数。     

热活化中级铝硅比煤矸石对复合水泥性能及水化的影响

为推进煤矸石的综合利用,提出对中级硅铝比新采/堆存煤矸石进行煅烧活化,并利用活化产物配制低熟料复合硅酸盐水泥,研究了活化煤矸石对复合水泥性能及水化的影响。结果表明：提高煅烧温度对新采煤矸石活性发挥更为有利,800℃煅烧活化1 h其活性指数达到86%;堆存煤矸石经历了自燃过程,不经煅烧或低温煅烧即具备较高活性,600℃煅烧活化1 h其活性指数达到89%。以熟料、活化新采/堆存煤矸石、石灰石、磷石膏的质量比50∶30∶15∶5配制复合水泥,其28 d抗压强度分别为36.7 MPa和32.1 MPa。由于活化煤矸石颗粒疏松多孔且保留了黏土矿物层状结构,故复合水泥密度低、比表面积大、标准稠度需水量高、凝结时间长,其力学性能发展较为缓慢。进一步提高复合水泥中熟料用量,水泥力学性能提高,当熟料质量分数为70%时,所配制复合水泥力学性能可达到GB 175 《通用硅酸盐水泥》中P.C 42.5等级。     

大同石炭二迭纪煤矸石煅烧活化研究

大同C-P纪高岭岩质煤矸石在不同的煅烧温度与恒温煅烧时间条件下,煤矸石的物理化学性能和化学活性有异.研究结果表明,经600℃煅烧形成的偏高岭石,具有最佳的火山灰活性;掺合经600℃煅烧的大同偏高岭石到水泥中,能显著改善混凝土的力学性能,提高混凝土的密实度和机械强度,为大同高岭岩煤矸石在建材、化工等领域的深加工利用提供了科学依据.     

煅烧气氛对煤系高岭岩热活化的影响

分别在空气、N2和CO2气氛下进行煤系高岭岩的热活化实验,通过热分析、X射线衍射、红外光谱和盐酸浸取等手段研究了煤系高岭岩的热分解过程,讨论了煅烧气氛对煤系高岭岩热分解产物结构和活性的影响。结果表明,煤系高岭岩煅烧产物的活性随着高岭石脱羟基和分解程度的提高而增加,空气气氛下煤质的燃烧促进了高岭石的分解。当温度超过600...     

煤矸石-铝酸钙制备聚合氯化铝的研究

煤矸石粉经750℃煅烧处理提高其活性,Al2O3浸出率可达到85%;活化煤矸石与质量分数20%的盐酸反应后,加入铝酸钙粉熟化,所得液体干燥后得到固体聚合氯化铝(PAC),其Al2O3质量分数为28%、盐基度为68%,符合《水处理剂聚氯化铝》(GB/T 22627-2008)的要求。红外光谱表征进一步确定其为目标产物,热重分析结果表明PAC最佳干燥温度为150~200℃。     

煤矸石的热力-化学复合活化研究

采用不同温度下的煅烧和添加化学激发物质的复合活化方法对煤矸石用作高性能水泥辅助性胶凝材料时潜在活性激发效果进行了实验探讨。实验结果表明,原始煤矸石未经任何处理直接用作水泥混合材时基本上不表现出火山灰活性,会导致水泥强度大幅度降低。煤矸石经600～900℃加热处理之后再与水泥混合使用,表现出显著的火山灰活性,水泥强度得到明显改善。用芒硝或水玻璃作为激发荆对煤矸石施加热力-化学复合活化,在适宜的掺量范围内水泥强度,尤其是早期强度,得到进一步改善。采用水玻璃的场合活化效果优于采用芒硝的场合。煤矸石热力一化学复合活化的适应范围为热处理温度600～800℃,水玻璃掺量不超过4％。     

活化煤矸石-水泥混合体系的水化过程

选取徐州地区活化煤矸石-水泥混合体,研究不同龄期的水化产物及水化反应热力学过程、水化反应动力学过程,以探明活化煤矸石对水泥的水化作用.结果表明,在活化煤矸石-水泥体系中,水化3 d时的氢氧化钙含量最多,而后随龄期增加而逐渐减少;除氢氧化钙外,水泥组成矿物和其他水化产物的成分及其随龄期的变化与纯水泥体系类似.煤矸石能够与水泥水化产物发生二次水化反应,并伴随二次放热现象,煤矸石的活性不同则二次放热峰时间、高度、总放热量均不同.激发剂能够提高煤矸石-水泥混合体系的水化速率及水化放热量,并能够促进二次水化反应,进而活化煤矸石-水泥体系.     

煤矸石胶凝材料水化产物及聚合度分析

采用XRD,IR和NMR等分析方法研究北京房山煤矸石在水化过程中的物相及29Si聚合度的变化规律.在29Si NMR基础上提出利用相对桥氧数(RBO)评价硅氧多面体聚合度的方法,并用该方法研究煅烧煤矸石在活化及水化前后的RBO变化规律.研究结果表明:煤矸石中的粘土矿物绿泥石和白云母等在活化过程中发生分解,表征硅氧多面体聚合度的指标RBO明显降低;而在水化过程中随着水化龄期的增加,氢氧化钙不断与硅铝质物料中的[SiO4]和[AlO4]四面体发生反应,生成水钙沸石和碳硅钙石,导致RBO升高,浆体材料的结构致密性增加.这表明煤矸石中的[SiO4]聚合度在煅烧活化过程中由高聚合度向低聚合度转变,在水化过程中则由低聚合度向高聚合度转变,聚合度或RBO的变化在一定程度上反映活化效果和胶凝活性的发挥程度.     

煤矸石作胶凝组分的活化技术研究进展

煤矸石是一种具有潜在活性的工业废弃物,通过对煤矸石的活化,使其作为胶凝组分在建筑领域得到广泛的应用。介绍了煤矸石的物理化学性质及活性激发方法,包括机械活化,化学活化,热活化及热复合活化,微波辐射活化,并分析了各种活化的机理,发展现状。最后,指出了活化技术研究存在的问题。     

煤矸石活化及酸浸取过程的研究

本文研究了煤矸石的活化条件及盐酸浸取过程中影响A1_2O_3浸取率的各种因素,并找出了较佳的工艺参数。     

球磨工艺对SiC和Al复合粉质量的影响

采用高能球磨技术制备了SiC和Al复合粉,利用扫描电镜对复合粉进行观察和分析.研究了球磨转速、球磨时间、碳化硅粒度以及SiC与Al质量比对复合粉粒度、均匀性和致密性的影响.结果表明,随着球磨时间的延长或转速的升高,颗粒的细化程度和均匀性都明显增加;采用双粒度的碳化硅颗粒与铝粉混合时,复合粉的致密性和均匀性提高更大.     

Relationship between the microstructure and reaction performance of aluminosilicate

A systematic study was conducted to comprehend the mechanism of thermal activation of silica-alumina materials by using 29Si and 27Al magnetic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) spectroscopy. The reaction performance of silica-alumina-based materials with different molar ratios of Si/Al, which were thermally activated, was also investigated. With the increase in calcining temperature, the coordination of Al in metakaolin becomes four, five, and six firstly, and then transforms completely to four and six. It is indicated by identical coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP) and NMR that, the reaction performance of monomeric silicate anions is better than that of polymeric silicate anions which are primarily cross-linked in the alkali solution. Moreover, it also shows that the thermal activation temperature, cooling method, and the molar ratio of Na/Ca have remarkable effects on the reaction performance.     

球磨改性处理对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金储氢性能的影响

系统研究了机械球磨改性处理时间(t=0,1,2,4,8 h)对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金相结构和储氢性能的影响.XRD及扫描电镜分析表明,Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金在球磨前后均为体心立方结构的固溶体单相,随着球磨时间的增加,合金的晶胞体积略微减小,合金颗粒逐渐细化并发生团聚.储氢性能测试表明,球磨改性处理能有效地改善合金的活化性能,随着球磨时间的增加,合金的室温可逆有效储氢量先增加后降低.其中,当球磨时间为2 h时,合金具有最佳的综合储氢性能,其室温最大吸氢量(质量分数)为3.7%,可逆有效储氢量(质量分数)为2.23%.     

铝矾土煅烧窑炉的数值模拟

通过改变高温空气入口的压力,采用计算机数值模拟的方法,研究了采用高温空气燃烧技术的铝矾土煅烧窑炉内部的温度分布、速度矢量、氧气浓度分布的变化情况,为提高产品质量和设计窑炉提供了依据。     

分子筛催化剂制备条件对催化转化NO的影响

采用浸渍法制备Cu_Na_ZSM_5催化剂 ,用C3H6 作还原剂 ,考察了贫燃条件下不同Cu2 +担载量、不同硅铝的量比和不同焙烧温度对Cu_Na_ZSM_5催化剂上选择还原NO的活性影响 ,并与Cu_SAPO_1 1、Cu_SAPO_34和Cu_Al2 O3进行比较 .实验结果表明 ,硅铝量比为2 5、担载Cu2 +的质量分数为 3%、 5 0 0℃焙烧制得的Cu_Na_ZSM_5分子筛催化剂具有较好的催化活性 ,反应温度为 350℃时 ,NO转化率高达 94. 3% .     

高能球磨法制备MgNb2O6粉体及其陶瓷性能

 采用高能球磨法在800℃保温2h预烧合成MgNb₂O₆粉体,研究了MgNb₂O₆陶瓷的相结构、显微结构和微波介电性能随烧结温度的变化关系。实验结果表明,高能球磨法有效促进MgNb₂O₆粉体的低温合成,降低MgNb₂O₆陶瓷的烧结温度。1220℃保温2h烧结MgNb₂O₆陶瓷,密度为4.80g/cm³,平均粒径为3.5μm,介电常数ε_r为19.7,品质因数(Q·f)为29444GHz的优良微波介电性能,MgNb₂O₆粉体有望成为新一代中温烧结高频微波介质基板材料。     

高硅铝比高岭土制取白炭黑的工艺研究

采用单因素试验设计法考察了高硅铝比的高岭土煅烧活化与酸浸联合工艺制取白炭黑的最佳工艺条件 ,其中煅烧温度为 70 0℃ ,煅烧时间为 1h ,酸浸温度为 90℃ ,酸浸时间为 1h ,酸浓度为 2 0 % ,可达到 6 8%的浸取率 .     

微波-超声法制备α-Al_2O_3纳米粉体的研究

通过X-射线衍射、扫描电镜及透射电镜,研究了结合微波-超声的溶胶-凝胶法制备α-Al2O3纳米粉体,并探讨了该制备条件下α-Al2O3晶种的引入对产物相变的影响.结果表明:该法能制备出外观呈球形、粒径分布比较均匀、粒径约15 nm的α-Al2O3,且实验快速、简便;而引入α-Al2O3晶种,能促进θ-Al2O3向α-Al2O3转变,并能有效降低产物相变温度,当引入量为2%时,1 000℃煅烧并恒温2 h的产物全部为α-Al2O3.     

中性气氛下钒钛磁铁矿高炉渣系研究

以钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,纯化学试剂调制渣样,在中性气氛条件下研究了炉渣二元碱度及Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5含量对实验渣系冶金性能的影响.结果表明:增加碱度和Mg O含量,炉渣熔化性温度(tm)、初始黏度(η0)和高温黏度(ηh)呈先降低后升高趋势;增大Al2O3含量,炉渣tm升高,η0先降低后升高,ηh呈上升趋势;增大Ti O2含量,炉渣tm升高,η0和ηh逐渐下降,炉渣黏流活化能升高,热稳定性变差;增大V2O5含量,炉渣tm先降低后升高,η0和ηh逐渐增大.高炉冶炼钒钛磁铁矿适宜渣系为:二元碱度1.15,Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5质量分数分别为13%,13%,7%,0.30%.