电镀污泥基胶凝材料的制备及性质分析

将电镀污泥作为混合材料掺到水泥中,取代部分水泥熟料制备电镀污泥基胶凝材料。测定了胶凝材料试样的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能指标,同时分析胶凝材料试样的微观水化性能与累积孔体积,测定了胶凝材料的重金属浸出浓度。结果表明,在电镀污泥掺量为0.5%(质量分数,下同)时,制备的胶凝材料试样强度达到《通用硅酸盐水泥》(GB175—2007)规定的52.5R级水泥强度标准;在掺量为1.5%、2.5%时,制备的胶凝材料试样强度达到GB 175—2007规定的42.5R级水泥强度标准,且重金属浸出浓度满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)要求。微观测试表明,电镀污泥的掺入使得水化放热总量降低。     

利用石油焦脱硫灰渣制备硫铝酸盐水泥

以石油焦脱硫灰渣为主要原料,经配方设计,烧制出硫铝酸盐水泥熟料,采用DSC-TG和XRD等分析方法分别确定了熟料的烧成过程、温度及矿物组成,研究了掺加一定量无水石膏配制的硫铝酸盐水泥的物理、力学性能。结果表明,该水泥熟料的适宜烧成温度为1 300~1 320℃,熟料主要矿物为C4A3S珔和C2S。根据实际需要,水泥中无水石膏的掺量可在5%~10%范围内调节,均能获得优异的物理性能。该水泥具有较高的早期强度,后期强度增长稳定。因此,利用石油焦脱硫灰渣为主要原料制备硫铝酸盐水泥是完全可行的。     

工业废渣和膨润土协同固化污泥的性能与微观特征

为探究工业废渣和膨润土协同处置市政污泥的应用效果,利用工业废渣(高炉矿渣和脱硫石膏)等量取代部分水泥,设计制备了低水泥掺量的工业废渣基复合固化剂(简称复合固化剂),开展了复合固化剂和膨润土协同固化污泥的无侧限抗压强度、浸出液重金属浓度及COD测试,评价了复合固化剂和膨润土对固化污泥力学特性和环境安全性能的影响。通过XRD、TG/DTG、BET、SEM等微观测试手段,明确了复合固化剂协同膨润土固化稳定污泥的微观结构特征。结果表明：采用高炉矿渣和脱硫石膏等量取代部分水泥可大幅度提升固化污泥的强度,复合固化剂的最优质量配合比为高炉矿渣∶脱硫石膏∶水泥=6∶1∶3;在复合固化剂固化污泥基础上,掺加膨润土可明显提升固化污泥的强度以及环境安全性,膨润土的最优掺量为10%;采用10%膨润土等量取代部分复合固化剂,固化污泥强度可提升17%～23%,浸出液中重金属离子浓度和COD值可降低40%～60%;相比水泥固化污泥体系,复合固化剂和膨润土协同固化污泥可生成更多的C-S-H凝胶、钙矾石晶体等水化产物,且膨润土具有较好的细化孔隙效应,二者协同作用共同提升了固化污泥的密实度和强度,而胶凝物质的物理包裹以及...     

采用化学发泡法制备发泡钢渣水泥

以自制的钢渣水泥(钢渣用量达到60%)为主要的胶凝材料,利用双氧水分解反应的化学发泡法制备发泡水泥,分别研究发泡剂掺量、催化剂二氧化锰、发泡时的搅拌水温、水胶比及玻璃纤维对发泡过程及制备的发泡水泥性能的影响。实验结果表明:催化剂二氧化锰对双氧水分解反应的速率影响较大,加入催化剂后的发泡速率成阶段性变化,但发泡后的最终体积趋于一致;当双氧水用量为4%时,发泡水泥7 d的抗压强度为0.61 MPa,干密度达到556 kg·m-3;发泡时搅拌水温控制在30℃时,发泡过程基本在24 min内结束,发泡效果较好;发泡水泥的抗压强度、干密度随着水胶比的增加而降低;玻璃纤维对发泡水泥孔结构的形成有影响,当玻璃纤维量为0.4%时,其在0~1 mm、1~2 mm内分布的孔较多,整体上孔分布较为均匀,7 d的抗压强度达到0.72 MPa。     

烧结脱硫灰制备蒸压加气混凝土砌块的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺粉煤灰、水渣/水泥,辅之外加剂,制备蒸压加气混凝土砌块的可行性.实验结果显示,当脱硫灰掺入量25%,粉煤灰掺入量45%,水渣和水泥掺入量均15%,铝粉掺入量0.04%,水料比0.6,稳泡剂掺入量0.0012%,烧碱掺入量1%,无需额外添加石膏,采用蒸压养护12.5 h(其中抽真空时间为0....     

硫酸钙对含电镀污泥渣料水泥基材料性能的影响

为了提高危险废物电镀污泥的高值化利用程度，研究了掺加CaSO₄对含磨细粉(由电镀污泥协同建筑渣土高温处理渣料磨细得到)水泥基材料力学性能、微观结构特征及重金属浸出的影响及机理。结果表明：CaSO₄掺量(基于其在胶凝材料的质量占比)为0.6%时，其长期力学性能较优，含磨细粉水泥基材料养护60 d后抗压强度和抗折强度比未掺加CaSO₄时分别提升20.1%和22.2%。适量的CaSO₄可以补充含磨细粉水泥基材料基体中Ca²⁺含量，促进水泥和磨细粉中具有潜在水化活性的组分充分进行水化，同时使基体中生成更多的钙矾石填充孔隙，从而增强了基体结构密实度。研究还发现多余钙矾石的形成对重金属离子的固结起到了正向作用，适量的CaSO₄掺加能明显降低含磨细粉水泥基材料基体中有害重金属离子的浸出浓度。当CaSO₄掺量为0.6%时，含磨细粉水泥基材料养护28 d后，Cu、Ni、Zn的浸出率比未掺加CaSO₄时分别降低了33.6、31.0、...     

含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究

采用钢渣处理含铅废水,将吸附有Pb2+的钢渣作为混合材制得钢渣水泥。测定了钢渣水泥的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和水化热测试等手段分析钢渣水泥的微观水化性能与结构,测定钢渣水泥的Pb2+浸出浓度。结果表明,钢渣能有效处理含铅废水,当Pb2+与钢渣的投加质量比为1∶10时,废水中Pb2+的去除率可达80.04%,钢渣对Pb2+的吸附容量为80mg/g。将此含铅钢渣作为混合材制备钢渣水泥,当含铅钢渣掺杂量低于20%(质量分数,下同)时,制备的水泥试样强度等级达到52.5R;当含铅钢渣掺杂量为40%时,水泥试样强度等级达到42.5R;XRD与SEM分析表明,制得的钢渣水泥未出现异常水化产物;含铅钢渣未导致水泥水化延迟,且钢渣水泥中的Pb2+在酸性和中性环境下的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)。     

锰尾矿基胶凝材料配方优化及水化机理分析

为研究低品位锰尾矿胶凝活性,将生石灰、氢氧化钠、水玻璃和石膏等激发剂添加到湖南永州低品位碳酸锰尾矿中,采用正交实验研究不同激发剂及掺量对锰尾矿基胶凝材料抗压强度和软化系数的影响,探究其潜在胶凝活性激发的最佳配方。实验结果表明,当生石灰、水玻璃、石膏掺量分别为10%、1.5%和4%时,胶凝材料净浆试体的各个龄期抗压强度最大,其中28 d抗压强度达到4.91 MPa,软化系数达到0.74。XRD、DTA和SEM微观实验发现:锰尾矿基胶凝材料主要水化产物为钙矾石和水化硅酸钙凝胶,随龄期持续增多并相互交织搭接,使试体内部结构逐渐致密,缝隙减少,提高了试体抗压强度和软化系数,因此,该激发剂可有效激发锰尾矿潜在胶凝活性。     

碱激发胶凝材料及其固化Pb^2＋的试验研究

对碱激胶凝材料（碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰）与水-水泥体系固化Ph^2＋进行了试验研究，其中水-水泥体系为对比样。结果表明：对于相同稠度的碱激发胶凝材料，即使Pb^2＋含量达到2．4％，除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外，其他都达到30MPa以上，满足填埋或做建筑基材的使用要求；与水泥相比，碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子（Ph^2＋）浸出浓度，其规律性与其NH4交换容量大小的规律性一致，与其固化体的抗压强度的大小没有相关性。     

碱激发胶凝材料及其固化Pb2+的试验研究

对碱激胶凝材料（碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰）与水-水泥体系固化Pb²⁺进行了试验研究，其中水-水泥体系为对比样。结果表明：对于相同稠度的碱激发胶凝材料，即使Pb²⁺含量达到2.4%，除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外，其他都达到30 MPa以上，满足填埋或做建筑基材的使用要求；与水泥相比，碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子（Pb²⁺）浸出浓度，其规律性与其NH⁺₄交换容量大小的规律性一致，与其固化体的抗压强度的大小没有相关性。