热压烧结法制备新型玻璃透水砖及性能分析

针对现有透水砖在性能和工艺方面存在的问题,以铅锌尾矿为主要原料的新型玻璃透水砖进行了研究。采用二次烧结法,先将铅锌尾矿等原料熔制成基础玻璃,再将基础玻璃在不同温度和不同荷载条件下进行烧结,得到玻璃透水砖试样,并对试样的抗压强度、抗折强度、透水系数进行测试分析,结果表明:当烧结温度为680 ℃、荷载为0.82 kN/m2时,试样各项性能较为理想。此时试样的抗压强度为1.90 MPa,抗折强度为2.60 MPa,透水系数为0.6 cm/s。采用热压烧结法可以制备出具有良好透水性能和力学性能的铅锌尾矿基础玻璃透水砖,为铅锌尾矿综合利用提供了1条有效途径,具有较好的应用前景。     

利用城市垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的研究

利用上海御桥垃圾焚烧厂的焚烧飞灰为主要原料,通过添加SiO2、Al2O3、NaOH组分在实验室研制成功了以硅灰石(wollastonite)为主晶相的微晶玻璃.该体系微晶玻璃制备的最佳工艺条件为:熔融温度1500℃、熔融时间1 h,核化温度为920℃,核化时间1.5 h,晶化温度为1150～1180℃,晶化时间为2 h.研究结果表明,硅灰石为主晶相的微晶玻璃对Pb、Cr和Cd重金属具有很强的稳定束缚能力.     

利用铅锌尾矿和CRT玻璃固体废弃物协同制备微晶玻璃工艺

以铅锌尾矿和CRT玻璃固体废弃物为主要原料,采用烧结法制备微晶玻璃材料。为确定基础玻璃的成分,以及尾矿、CRT玻璃及各化工原料的用料比例,设计了正交实验;研究了CaO,Al2O3,MgO等氧化物添加量对微晶玻璃结构及性能的影响规律。通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析方法,考察了微晶玻璃产品的晶相、晶体形貌特征及性能。结果表明:利用铅锌尾矿、CRT玻璃废弃物制备微晶玻璃的最佳配方为:尾矿20%、CRT玻璃30%、添加辅料石英砂29.7%、方解石25%、Al2O312%、晶核剂TiO21%。SEM和XRD分析可知,微晶玻璃的主晶相为透辉石;打磨抛光处理后,平均显微硬度为8.76 GPa,平均抗折强度为223.1MPa;经酸、碱浸蚀后,质量变化分别为0.43%和0.58%,耐酸碱腐蚀性良好。     

热态钢渣液-液混熔法制备微晶玻璃

以液态钢渣为原料直接制备微晶玻璃,可充分利用渣中的物质和热量,避免传统钢渣处理过程中产生的环境污染和热量耗散。先将40%的电炉水淬钢渣和60%的辅料(硅石粉、刚玉粉和氧化钠等)粉末同时在1 450℃下分别熔融成液态,然后将液态钢渣倒入熔融的辅料液体中混合并保温1 h,得到的玻璃熔体经过浇注、退火、热处理过程制得微晶玻璃样品。利用XRD、SEM对微晶玻璃试样的微观结构进行表征,采用标准方法进行性能测试。结果表明:经700℃核化2 h,870℃晶化1 h后微晶玻璃的理化性能较好。主晶相为透辉石[(Mg6Al2Fe2)Ca(Si1.5Al5)O2]和普通辉石[Ca(Mg,Al,Fe)Si2O6],晶体形貌为颗粒状,直径为0.05~0.1μm,分布均匀。研究对开发热态钢渣资源化利用具有重要意义,提供了一种新途径。     

提取粉煤灰有价成分后固体残渣制备微晶玻璃

为解决粉煤灰提取有价成分后固体残渣中由于含氟硅酸盐而难以利用的问题,利用氟硅酸盐在微晶玻璃制备中可作成核剂的特性,提出了将两条工艺路线相结合的新方法,即以该类固体残渣为原料制备微晶玻璃,实现此类固体废物的资源化利用。通过等温晶化制度对产品进行晶化处理。研究表明,晶化产物中生成了大量以镁橄榄石为主晶相的微晶体,该方法是可行的。     

金属尾矿建筑微晶玻璃组成的研究

从晶格常数、晶核剂、低共熔点等方面讨论了玻璃主成分确定、晶核剂选择等问题。用差热分析、Ｘ射线衍射等测试方法，研究其核化和晶化特性。研究表明：金属尾矿制取建筑微晶玻璃不但可行，而且ＣａＯ—ＭｇＯ—Ａｌ２Ｏ３—ＳｉＯ２系统玻璃在较低温度下即开始晶化，且均以透辉石为主晶相，尾矿掺量可达６５％以上。     

高碳铬铁渣基微晶玻璃体系调控分析

为提升高碳铬铁渣再利用附加值,采用高碳铬铁渣制备微晶玻璃。首先在分析高碳铬铁渣成分的基础上,结合热力学软件计算,研究确定微晶玻璃体系、各成分含量范围、原料种类及配比,并通过拉曼光谱等方法研究实验制备得到的基础玻璃及微晶玻璃成品,分析微晶玻璃体系的可行性。研究表明:以辉石类晶体及霞石为主晶相,以高碳铬铁渣及废玻璃为主要原料的微晶玻璃,经过物料配比调整,可有效减少桥氧键的数量,降低体系聚合度,进而降低黏度,解决了高碳铬铁渣高熔点、黏度大带来的工艺问题。微晶玻璃成品的XRD图谱表明,高碳铬铁渣成功制备出了辉石霞石复合体系微晶玻璃,与热力学计算结果相一致,验证了设计体系的可行性。     

模拟锕系高放废液铁磷酸盐玻璃陶瓷固化

采用铁硼磷酸盐玻璃对TRPO流程分离后产生的富锕系核素模拟废物进行了固化研究,并用X射线衍射(XRD)和试样坚固法(PCT)测试了所制备试样的结构与化学稳定性。结果表明:在930℃的烧结温度下、保温2 h,可获得结构致密、结晶程度较好的玻璃陶瓷固化体,试样中的主晶相为独居石;固化体中模拟高放废物含量对其结构和化学稳定性均有影响,此工艺条件下模拟废物的包容量最高可达25%,对应的固化体中Fe、P和Ce元素的浸出率分别为28.10×10-4、56.61×10-4和0.95×10-4g/(m2·d),试样的化学稳定性较好。     

利用废弃阴极射线管(CRT)玻璃烧制泡沫玻璃的探究

以废弃阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)玻璃为原料,以CaCO3为发泡剂来烧制建筑材料——泡沫玻璃,并利用一元方差分析不同发泡剂掺量(CaCO3)对泡沫玻璃抗压强度的影响和最合适的发泡温度。通过实验得出烧制的最优发泡剂(CaCO3)掺量为5%,最适发泡温度为780℃。同时,对在烧制过程中出现的一些质量问题进行了合理分析。     

粉煤灰陶瓷的制备及致密化过程探讨

为了发挥粉煤灰作为二次资源的优势,以黏土、石英和长石为基础原料,通过掺加0～40%的粉煤灰制备粉煤灰陶瓷。借助XRD和SEM等手段,研究了粉煤灰添加对陶瓷试样微观组织和宏观性能的影响,探讨了陶瓷试样的致密化过程。研究发现,随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷试样内石英的衍射峰逐渐减弱。当粉煤灰掺量为20%时,莫来石相的衍射峰开始出现并随着掺量增加而逐渐增加。陶瓷试样中的莫来石相主要来自粉煤灰中种晶莫来石在液相中的生长和析晶,以及玻璃态的SiO_2和Al_2O_3的反应生成;粉煤灰掺量为40%时,在1190℃的烧结温度下制备的陶瓷试样抗折强度为52. 97 MPa,吸水率为0. 18%,均优于GB/T 4100—2015《陶瓷砖》的要求。     

用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的研究

用水热法以废旧锌锰电池为原料对制备锰锌铁氧体进行了研究。探索了制备过程的影响因素,如水热反应的pH值、水热温度及水热时间等。结果表明,在溶液的pH值为10,水热温度为210℃,水热时间为2～24h时,均能有效制备无杂相的锰锌铁氧体;提高反应温度和延长反应时间,均有利于锰锌铁氧体的晶化过程。研究还发现,加入铁粉是一个既能高效除汞,又能制备高性能锰锌铁氧体的关键所在。      

低成本高效慢速烤燃试验方法研究

目的研究低成本高效慢速烤燃试验方法。方法利用自主研发的一套慢速烤燃试验装置,以1℃/min和3.3℃/h升温程序作为对比试验,设置几种三阶段升温程序,对JBO-9013和JH-14炸药进行慢速烤燃试验,以此获得不同升温程序下试样的响应温度和响应等级。结果 1℃/min、3.3℃/h、三阶段(100/150/193℃)升温程序下,JBO-9013响应温度分别为243.1、199.5、199.8、201.4、193.0℃,响应等级均为燃烧反应;JH-14响应温度分别为211.0、186.0、191.7℃,响应等级均为爆轰反应。结论升温程序对JBO-9013和JH-14响应温度和响应剧烈程度均有影响。与GJB8018—2013中1℃/min升温程序相比,三阶段升温程序与MIL-STD-2105D和STANAG 4439中3.3℃/h烤燃试验结果吻合度较高。因此,三阶段升温程序具有缩短试验周期、提高试验效率和降低试验成本的作用。     

粉煤灰合成沸石处理含氟水的研究

以粉煤灰为主要原料,通过碱融法可以制备对氟离子具有一定吸附性能的沸石,通过正交试验与单因素试验共同考察了陈化时间、晶化时间和固液比对沸石吸附性能的影响,最佳的合成条件是陈化时间为12 h、晶化时间为6h、固液比为1/10,在制作工艺方面为粉煤灰合成沸石提供了重要参考.     

热处理温度对热障涂层微观形貌及元素互扩散的影响

目的提高热障涂层抗氧化性能,并减小二次反应区的形成。方法采用真空电弧离子镀技术在二代单晶高温合金DD32表面制备NiCoCrAlYHf(HY5)金属粘结层,分别在870℃及1000℃下进行真空扩散处理,利用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)陶瓷层。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)以及能谱(EDS)等测试方法,研究高温循环氧化过程中热障涂层的微观形貌、成分及扩散机制,同时计算了1、125 h氧化时间下Al元素互扩散系数。结果经过1000℃热循环、1000℃热处理的涂层氧化质量增量的绝对值较小,氧化速率常数为7.21×10-4,抗循环氧化性能较好。1100℃热处理试样,从涂层表面到基体方向Ni、Al、Cr等元素分布都比较均匀,在涂层与基体界面处,元素含量变化较为平滑。870℃热处理试样,Ni等元素质量分数分布不均,在涂层与基体界面处元素含量陡然变化,元素均质化程度低。Al元素扩散系数随着浓度的增加而增大,随着氧化时间的延长,粘结层与高温合金之间的元素扩散程度加剧,Al元素扩散系数减小。经过125h循环氧化,粘结层/基体界面出现互扩散区,互扩散区局部区域富Cr,Al含量低。循环氧化250 h后,热障涂层试样扩散区下方有拓扑密堆相TCP析出,形成二次反应区SRZ。真空扩散温度为870℃的试样,二次反应区更加明显。结论金属粘结层在1000℃下进行真空热处理可以有效提高涂层的抗氧化性能。涂层内部元素均质化程度高,Al元素扩散速率慢。同时,扩散区宽度较小,二次反应区不明显。     

不同煅烧温度制备TiO_2及光解2-氯苯甲酸

为了考察煅烧温度对TiO2结构和光催化活性的影响,以酞酸丁酯作为前驱体,利用溶胶-凝胶法在不同煅烧温度下制备TiO2,并用亚甲基蓝测试其光催化活性。TG热重分析表明,450~700℃时TiO2有晶型变化,XRD表征说明,TiO2晶型受煅烧温度影响显著,其中450~600℃煅烧制备的TiO2为锐钛矿型,650℃煅烧时TiO2出现金红石晶型;亚甲基蓝光解实验结果表明,煅烧温度显著影响TiO2的光催化活性,其中,450~600℃煅烧TiO2对亚甲基蓝光解效果较好,光降解2.5h后降解率高达95%~97%;550℃煅烧制备的锐钛矿型TiO2对2-氯苯甲酸有一定光解催化效果,紫外光解4h后降解率高达80%左右,光解过程符合零级动力学模式。     

深度干化含聚油泥的微波热解过程研究

采用微波加热技术对深度干化含聚油泥的热处理过程进行了研究。实验结果表明:在微波作用下深度干化含聚油泥的热处理过程分为4个阶段:快速升温干化区,烃类物质微波蒸发区,微波热解区和微波焚烧区。深度干化含聚油泥的质量对微波热处理过程特征没有影响。随着含水率增多,含聚油泥在100℃左右存在明显的水蒸发过程,其热处理过程特征发生变化。增大微波功率,可以加快深度干化含聚油泥的微波热处理过程,热解温度相应提高。在微波热处理过程中,回收的液相油品的主要成分为汽油、柴油和重油三部分组成,回收油的品质较好。微波加热至800℃时的残渣完全符合排放标准,不会造成二次污染。含聚油泥在微波热处理过程中,产生的不凝气为可燃性烷烃、烯烃类物质,可以进行焚烧利用。对于微波加热技术处理油泥,值得深入研究。     

蘑菇渣和玉米芯对污泥生物干化的影响研究

文章以蘑菇渣、玉米芯以及两者的混合作为3种调理剂,将污泥与调理剂按一定比例混合,考察相同质量配比不同调理剂条件下,各处理干化过程中的温度、含水率和有机质含量的变化情况,从而确定最佳的调理剂,探讨调理剂对污泥生物干化的影响。结果表明,玉米芯做调理剂时处理实验效果最佳,最高温度达到69.0℃,所经历的时间最短为108 h,玉米芯的添加更能增加反应的升温能力;3个处理实验的含水率总体呈现下降的趋势,其中混合料为调理剂时下降趋势最明显,最终含水率都低于40%,达到相关用泥质量标准,水分脱除效果好;有机质含量较高,总体变化不明显,有利于污泥后续利用。     

热处理赤泥粉煤灰制备少熟料胶凝材料的研究

针对赤泥、粉煤灰的成分特点,对其混合物进行热处理,研制了一种少熟料胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明:选择混合料的配比为赤泥47.5%,粉煤灰47.5%,石膏5%,于700℃煅烧5h制成煅烧料;加入70%煅烧料,30%水泥熟料,0.5%减水剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d的抗折强度可达到7.8MPa,抗压强度可达到45.2MPa。     

管式电除尘器治理玻璃窑炉烟气

黑白显像管和彩色显像管都在22kV以上高压下工作,将产生x射线,为了消除射线对人体的危害,在玻壳厂屏、锥及拉管配料时,必须加入一定量含铅的物质(PbSiO_3),以防止射线的辐射.而玻璃窑炉是在1500℃左右的温度下工作的,当炉温高于1460℃时(铅的气化点),将有一部分铅挥发,随烟气排放到大气中去,随着炉温增高,挥发量随之加大,而铅尘是对人体有害的物质,将会影响环境,故这种烟气必须处理.一、玻璃窑炉排放的烟气成份及特性玻璃窑炉排放的烟气温度350～510℃,气体排放量38100Nm~3/h时,烟气可分为气体和固体两部分.     

用富硫尾矿制取砌筑材料的实验研究

运用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等微观测试手段 ,进行了高炉矿渣在与富硫尾矿共存的试样中水化反应情况的考察 ,以及试样机械强度等宏观性质的检测 ,为制取砌筑材料确定出了激发剂种类、养护时间、最佳配方和生产工艺条件。最后制得了含富硫尾矿砂 87% ,抗压强度大于 5 8MPa的砌筑材料。为富硫尾矿的无害处理及环境保护提供了新途径