劣质煤(石煤)、重晶石烧制早强水泥及节能增产技术和立窑稳产525普通水泥技术

该技术以熔点低、燃烧慢的劣质煤(石煤)为燃料,并采用Zn~(2-)、Ba~(2+)、F~-、SO~(2-)等多离子复合,有效地调节高温熔体的特性,改善立窑通风,控制煤的燃烧速度,解决了人们一直所关注的立窑“底火”稳定问题,给立窑高产创造了先决条件,促使熟料在立窑底火有限的厚度内迅速烧成,实现了熟料nnn<1.2%、FCaO<3.5%,克服了立窑水泥熟料质量低、FCaO高的通病.     

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。     

不同钡掺量硫铝酸钡钙矿物结构及其水化

通过Ba~(2+)取代硫铝酸钙(C4A3-S)矿物中的Ca2+制备出胶凝性能优良的硫铝酸钡钙(C_(4-x)B_xA_3-S)矿物.选取了19个不同钡掺量的生料,在1 400℃条件下保温3h烧成不同的C_(4-x)B_xA_3-S矿物,并分析了钡掺量对C_(4-x)B_xA_3-S水化性能的影响.通过XRD Rietveld全谱拟合方法对熟料中的矿物种类和含量进行定量计算,并对C_(4-x)B_xA_3-S的晶体结构进行精修,分析了C_(4-x)B_xA_3-S中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率.结果表明,随着钡掺量的增加,C_(4-x)B_xA_3-S的含量先增加后减少,在钡掺量为0.6 mol时达到最大,C_(4-x)B_xA_3-S的含量为93.2%.C_(4-x)B_xA_3-S矿物中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率均随钡掺量的增加呈现出先增加后减少的趋势,钡掺量在0.4mol时合成了C3.61B0.39A3-S,Ba~(2+)利用率达到97.5%.并且随着钡掺量的增加C_(4-x)B_xA_3-S的晶面间距逐渐增大.C_(4-x)B_xA_3-S水化后的抗压强度随着钡掺量的增加逐渐增大,但当钡掺量超过1.4mol时,由于膨胀导致强度下降,最终试块胀裂.     

贝利特-硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S-)和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料(BCSAF),分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼(B)掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构.研究结果表明:C4A3S-有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S.掺杂B可在常温下稳定α′-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙(C2AS)过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度.     

废气废水链环一体化治理技术研究

粘胶长丝的生产过程中,使用烧碱、CS_2、硫酸锌等化工原料的同时会产生废碱、H_2S和CS_2气体及含锌酸性废水,既污染空气又污染水体。本技术本着"循环利用,以废治废,链环治理"的原则,首先用原液压榨碱液(废碱)吸收酸站产生的含H_2S气体的废气,生成Na_2S,再利用Na_2S的S~(2-)与酸性废水中的Zn~(2+)作用,生成ZnS沉淀,达到去除酸性废水中Zn~(2+)的目的,使废水排放符合国家标准。     

硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特（C2S）、硫铝酸钙（C4A3S?）和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料（BCSAF）,分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼（B）掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构。研究结果表明：C4A3S?有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S。掺杂B可在常温下稳定α’-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙（C2AS）过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度。     

水泥熟料矿物的图算法

为了简捷求得水泥熟料的化学成份,矿物组成及率值间的关系,用坐标图求解最为方便。附图1:用 P=(Al2O_3)/(Fe_O_3)绘一组放射线与用熔剂矿物(C_4AF+C_3A)=2.65Al_2O_3+1.34Fe_2O_3绘的一组平行线相交。附图2:用 KH=(CaO)/(2.8SiO_2)绘的一组放射线与用硅酸盐矿物(C_3S+C_2S)=CaO+SiO_2绘的一组平行线相交。利用上述二图,可求熔剂矿物中的Al_2O_3%和 Fe_2O_3%及硅酸盐矿物中的 CaO%和 SiO%,使水泥的配料计算及校对取得方便。     

快速煅烧水泥熟料中液相的研究

用高温显微镜观察了水泥熟料在急烧和普烧过程中液相出现的温度;用高温粘度计测定了在C_3S-C_2S—C_3A-C_4AF系统中具有最低共熔温度(1338℃)和这个系统中在1450℃具有为C_2S和CaO所饱和的液相的两组试样的液相粘度;用x-荧光分析和穆斯堡尔谱对淬冷熟料的微观结构进行了研究。结果表明:快速煅烧可使水泥熟料在反应过程中的一部份Al~(3 )和Fe~(3 )从结构紧密的四配位转变成结构松散的六配位,从而使水泥熟料中液相出现温度降低200℃左右,液相粘度降低近一倍,波相量增加速度加快,不仅使熟料反应各阶段均处于液相参与下进行,而且降低了水泥熟料的煅烧温度,可以在1300℃左右烧成优质熟料。     

快硬贝利特水泥的研究

本文对以贝利特(β—C_2S)为主要矿物组成的快硬贝利特水泥进行了实验研究,测定和分析了碱度系数C_m值,熟料中的f-CaSO_4含量及有关外加剂对快硬贝利特水泥煅烧反应性能的影响。     

碳酸化养护水泥矿物及熟料

碳酸化养护水泥主要矿物及熟料,研究其碳酸化过程中的矿物变化、机理和效果。结果表明:C3S、C2S、C3A和C4AF 4种水泥矿物在一定条件下均可发生碳酸化反应,矿物碳酸化自发进行的难易程度顺序为C3S(C2S(C4AF(C3A,其中1 g的C3S和1 g的C2S可分别固化储存CO2气体0.168 g和0.125 g;1 g水泥熟料可固化储存CO2气体0.146 g。碳酸化养护的水泥熟料试样2 h强度达24.65 MPa,3 d强度达41.65 MPa。     

快速升温熟料C_2S和C_3S形成动力学机制的研究

本文采用快速升温(800℃/min)和模拟普通回转窑升温速度(10℃/min)二种方法,研究了硅酸盐水泥熟料中C_2S和C_3S形成的动力学过程。研究结果表明,C_2S形成的动力学控制过程均属扩散范围;普通升温煅烧熟料中C_3S形成动力学也属扩散范围;但快速升温煅烧时,熟料中C_3S形成则属于过渡范围,由化学反应速度和扩散速度同时控制。     

磷钼酸铵阳离子交换特性探讨

本文通过实验证明,L~+、N_a~+、K~+、Rb~+、C_3~-、Mg~(2+)、C(?)~(2+)、Sr~(2+)Ba~(2+)、La~(3+)等少数几种过渡金属离子与磷钼酸铵沉淀有离子交换作用.     

改性硅酸盐矿物的制备及其对水中Zn~(2+)的吸附性能研究

以聚合氯化铝(PAC)生产过程中的压滤产物硅酸盐矿物为原料,通过焙烧制得热改性的硅酸盐矿物,并将其用于水中Zn~(2+)的处理﹒研究结果表明:当焙烧温度为800℃、n(SiO_2)/n(Al_2O_3)为2、n(Na_2O)/n(SiO_2)为0.8、焙烧时间为2 h、振荡时间为60 min、溶液pH为6、Zn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L以及改性硅酸盐矿物投加量为6g/L时,Zn~(2+)去除率为91.32%;改性硅酸盐矿物对Zn~(2+)的吸附动力学符合假二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程;用0.2 mol/L盐酸解吸吸附渣中的Zn~(2+),解吸率为57.64%﹒     

水泥固化重金属污染土的强度及环境特性：试验及数值模拟

为了探究碳化作用下水泥固化/稳定化重金属污染土的强度、环境特性,开展碳化作用下水泥固化污染土在重金属种类、重金属含量、水泥掺量、含水率、养护龄期等条件下的强度试验;并用固化土作地基加固桩,通过COMSOL软件模拟桩体在运营期间Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的对流-弥散过程。强度试验表明,Pb~(2+)影响较小,而Cu~(2+)和Zn~(2+)延长了水泥水化、初凝和终凝时间,并显著降低强度。重金属含量的减少和水泥掺量的增大,提高了固化污染土的强度。在早期碳化作用中,形成的碳酸盐沉淀具有骨架作用,提高了固化土的强度;后期沉淀附着在水泥水化产物表面,阻碍碳化反应发生,固化土强度降低。模拟结果表明,前期运移速率Pb~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),后期Cu~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+)。复合桩体材料使地下水体中污染物浓度显著降低。     

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。     

含稀土油母页岩渣在水泥工业中的应用研究

本文研究了利用含稀土元素氧化物万分之四左右的干馏油母页岩渣煅烧高质量的水泥熟料。研究及生产应用结果表明，利用茂名含稀土的干馏油母页岩渣代粘土作煅烧水泥熟料的原料之一，可改善生料易烧性，有利于熟料矿物形成，提高水泥熟料的产量和质量，变废为宝。对稀土作用机理研究进一步证实，微量稀土存在可使熟料中阿利特含量增加；并影响铝酸盐矿物含量、铁相含量与Ａ／Ｆ比值，特别是使中间相于１２８０℃至１３８０℃温度区间内     

掺杂固溶体离子M(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+))对Ca_(2.95)Dy_(0.05)(PO_4)_2荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Ca_(2. 95)Dy_(0. 05)(PO_4)_2荧光粉,并在此基础上进一步制备了Ca_(2. 35)Dy_(0. 05)(PO_4)_2:0. 60 M系列的荧光粉(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+))。通过X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪等仪器对样品的物相、组成、结构及发光性能等进行了表征。对X射线衍射结果的分析表明,本次试验成功制备了Ca2. 35Dy0. 05(PO4)2:0. 60 M系列的荧光粉(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+)),固溶体离子的掺杂没有改变荧光粉的晶体结构;荧光光谱分析结果表明,固溶体离子M的掺杂可以有效提高Ca2. 95Dy0. 05(PO4)2荧光粉的发光强度,其中以掺杂Ba~(2+)对该荧光粉的提高效果最为显著。     

过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐

为研究不同过渡金属离子协同紫外(UV)活化过一硫酸盐(PMS)的能力,以Co~(2+)为基准进行Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的对比实验。结果显示:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)与单独紫外和单独PMS联合均不能有效降解目标物;与Co~(2+)/PMS/UV体系相比,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的能力高于Co~(2+),其中Cu~(2+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的协同能力高于Ni~(2+)和Zn~(2+);投加叔丁醇(TBA)和乙醇(EA)的实验发现,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中的主要氧化物是硫酸根自由基(SO_4~-·)和少量的羟基自由基(HO·)。Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7的降解过程均符合假一级动力学。紫外可见光谱图分析结果表明,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7均被有效降解。M/PMS/UV对于染料类物质具有广泛的应用范围。     

3C_2S·3CaSO_4·CaF_2的性质及其对C_2S与C_3S形成的促进作用

本文对以氟、硫作矿化剂煅烧硅酸盐水泥熟料时出现的过渡相氟硫硅酸钙(3C_2S·3CaSO_4·CaF_2)的性质进行了研究,同时探讨了3CaS·3CaSO_4·Ca F_2对 C_3S 和 C_2S在不同温度及升温速率下的促进作用。     

C_2S-C_4A_3水泥熟料的矿物组成

通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)等现代分析技术以及选择性萃取的方法对利用粉煤灰煅烧的硅酸二钙(C2S)-无水硫铝酸钙(C4A3)水泥熟料矿物组成和微结构进行研究。结果表明:熟料主要矿物为正交和立方晶型的C4A3以及β和α'晶型的C2S。C4A3的2种晶型均存在调制结构。此外熟料中还存在少量钛酸钙(CT)、钙铝黄长石(C2AS)以及MgO。熟料结构疏松多孔,C2S和C4A3结晶均较为细小。