金属尾矿作水泥混合材活性试验研究

选取烧失量低于10%,SO3含量低于3%,SiO2、Al2O3含量较高,适于作水泥混合材的6种金属尾矿进行水泥混合材活性试验研究.6种金属尾矿分别按10%、15%、20%、25%、30%与熟料、石膏进行配比.试验结果表明:6种金属尾矿不同掺配比活性试验的R28在68.72%～76.54%之间,高于活性混合材R28为62%的判定指标,由此可认为此6种尾矿均属于活性混合材,可单独用作水泥活性混合材;6种金属尾矿掺配比在小于30%的范围内,水泥安定性、凝结时间等性能指标均符合普通硅酸盐水泥要求;6种金属尾矿掺配比在小于30%的范围内其强度均满足32.5R等级水泥强度要求;尾矿掺配比为10%时,6种金属尾矿除3号尾矿外,均满足42.5R等级水泥强度要求.符合要求的金属尾矿用作水泥混合材,将扩大水泥混合材来源,降低水泥粉磨能耗和成本,实现尾矿的资源化和水泥工业的可持续发展.     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性

分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成。结果表明:98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2和Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO.40.35H2O、Ca9Si6O21.H2O、K2Al2Si2O8.3.8H2O和AlCl3.4A(lOH).34H2O等硅酸盐及铝硅酸盐,因此飞灰是一种有用材料。     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性研究

为进一步研究飞灰在建材中的可利用性,采用XRF(X射线荧光光谱仪)、SEM(环境电子扫描电镜)、XRD(X射线衍射仪)、IR(红外光谱仪)、ICP(电感耦合等离子体原子发射光谱仪)、激光粒度分析仪等先进仪器,分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成.结果表明98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100 μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O,Ca9Si6O21·H2O,K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O等硅酸盐及铝硅酸盐.指出飞灰是一种有用材料.     

水泥生产的污染因子及环境影响评价

水泥的主要成分是CaO、SiO2、Al2O3和FeO3,水泥企业是污染大户.如何加强水泥生产过程的环境保护日益为人们所关注,本文结合环境影响评价对水泥生产的污染因子进行系统分析.     

利用城市污水处理厂污泥生产生态水泥

使用城市生活污水处理厂污泥作为水泥熟料煅烧过程中的添加剂,并以生产标号为P.O42.5的普通硅酸盐水泥作对比,研究了向单位生料掺入污泥量(质量分数)为0%、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%和2.50%时生产出水泥样品的性能.对水泥熟料XRD、显微结构、生料和熟料的粒度分析、物质变化以及水泥的凝结时间、比表...     

城市河道底泥的固化处理及机理探讨

针对城市河道底泥的资源化利用问题,开展底泥固化处理作为填筑土的研究。研究表明,单独使用水泥作为固化剂,底泥固化强度随着水泥添加量增加而增强;当部分水泥被高炉矿渣替代时,早期固化底泥的强度降低,但随着固化时间延长,强度有明显提高;当添加少量石灰时固化底泥的强度显著增加。在试验范围内,用5%水泥,20%高炉矿渣和5%石灰(与底泥的质量比)作为固化剂,养护90 d后固化底泥强度达到最大,无侧限抗压强度和内聚力分别达3.3 MPa和224 KPa,可满足填筑土要求。对固化底泥的重金属浸出毒性进行了分析,表明掺入固化剂对底泥中重金属浸出起到一定的抑制和固定作用,固化底泥的重金属浸出浓度,远低于我国危废标准限值。利用SEM、XRD及EDS分析手段,观测固化底泥的微观结构,结果显示:固化底泥中水化硅酸钙CSH(Ca O·Si O2·n H2O)和水化铝酸钙CAH(Ca O·Al2O3·n H2O)等,随固化时间延长而显著增加,表明CSH和CAH等水合物形成,有利于固化强度提高。     

生活垃圾焚烧飞灰的热性质

利用综合热分析仪对飞灰进行了差热与热重分析,并利用X-射线衍射仪分析了不同温度煅烧后飞灰的矿物成分变化。结果表明:781～956℃温度区间,飞灰的质量下降超过15%;956～1241℃温度区间,质量下降8%左右;温度超过1241℃时,飞灰的质量基本保持不变,出现大量的化合反应,飞灰表现出较好的活性;飞灰的主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O、Ca9Si6O21·H2O、K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O,晶相含量高达59%;高温下飞灰中的盐类首先分解生成金属氧化物,随温度的升高,所产生的金属氧化物再与SiO2反应生成硅酸盐或铝硅酸盐。     

水泥窑协同处置危废生产熟料的性能研究

取自华新水泥厂协同处理危废生产的水泥熟料,掺入5％的石膏进行球磨使比表面积达到350±10m^2／kg制备熟料样品,测定和分析了样品的矿物和化学成分以及其砂浆成型后的物理性能和浸出毒性。结果表明：熟料样品的矿物成分主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和石膏,并且凝结时间正常,强度达到52．5等级以上,对重金属有很好的固化作用,浸出毒性均远低于国标的限值。水泥窑协同处置危废对缓解生态环境的压力有很好的发展前景。     

Removal of Cd2+ from water by Friedel's salt (FS:3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O): Sorption characteristics and mechanisms

The development of low-cost and efficient new mineral adsorbents has been a hot topic in recent years.In this study,Friedel's salt (FS:3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O),a hexagonal layered inorganic absorbent,wa...     

废弃混凝土对C_3S形成动力学的影响

废弃混凝土中石灰石的含量比较稳定,适合取代天然石灰石作为钙质原料配制水泥生料,并含有少量的SiO2,可以起部分硅质原料的作用。硬化的水泥浆体在高温下脱水形成氧化钙、氧化铝和氧化铁等氧化物,都是制造水泥所必须的氧化物。实验室利用20%和40%的废弃混凝土代替部分石灰石制备水泥熟料。研究了废弃混凝土对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响。用快速滴定法测定了不同熟料中f-CaO含量,根据文章提出CaO反应生成C3S的转化率,并用Amhenius公式计算了熟料中C3S形成反应的表观活化能。研究表明:废弃混凝土能改善生料的易烧性,并能降低熟料的烧成温度。     

模拟酸雨对混凝土影响的研究

采用周期浸泡和喷淋试验等２种加速腐蚀试验方法,分别研究ＰＨ为１．０、３．５、５．６和ＰＨ为１．０、ＳＯ＾２－４为０、０．０６、０．１ｍｏｌ／Ｌ等６种模拟酸雨对混凝土的影响。     

污泥烧结轻骨料调质影响研究

研究了污泥添加不同比例的SiO₂,Al₂O₃,CaCO₃和Na₂CO₃后的烧结体建材性能,并从晶体相反应机理角度讨论了添加剂改变烧结体建材性能的作用机理.结果表明,添加硅、铝能显著提高烧结体的抗压强度,硅是玻璃体成陶组分,对提高烧结体的抗压强度主要发挥物理作用;铝主要与污泥中的磷反应生成类似石英结构的AlPO₄高强晶体. 添加钠能增加烧结体的熔融液相,降低烧结体的吸水率,但烧结体变脆抗压强度降低. 添加钙增大吸水率,降低抗压强度. 此外,硅、铝会导致烧结体烧结温度提高,钠则能显著降低烧结温度.      

BiOCl/SiO2/Fe3O4复合材料可见光催化去除水中亚甲基蓝

以FeCl_3·6H_2O、FeCl_2·4H_2O、(C_2H_5)_4SiO_4、Bi(NO_3)_3·5H_2O、KCl为主要原料,采用化学共沉淀法和水热法制备了BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂,并对其进行EDS、TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis表征,最后通过亚甲基蓝降解实验,研究了催化剂在合成过程中pH及催化剂投加量对其光催化性能的影响.结果表明,在pH=6、催化剂初始投加量为0.5 g·L~(-1)时,对亚甲基蓝的可见光催化效果最佳,光照120 min后对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液的脱色率达到93.2%.BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4经过简单的无水乙醇和水洗后,可高效重复利用4次.综合表明,BiOCl/SiO_2/Fe_3O_4是一种在处理染料废水中具有应用前景的磁性光催化剂.     

Comparison of the effects of aluminum and iron(III) salts on ultrafiltration membrane biofouling in drinking water treatment

Coagulation plays an important role in alleviating membrane fouling, and a noticeable problem is the development of microorganisms after long-time operation, which gradually secrete extracellular polymeric substances (EPS). To date, few studies have paid attention to the behavior of microorganisms in drinking water treatment with ultrafiltration (UF) membranes. Herein, the membrane biofouling was investigated with different aluminum and iron salts. We found that Al₂(SO₄)₃·18H₂O performed better in reducing membrane fouling due to the slower growth rate of microorganisms. In comparison to Al₂(SO₄)₃·18H₂O, more EPS were induced with Fe₂(SO₄)₃·xH₂O, both in the membrane tank and the sludge on the cake layer. We also found that bacteria were the major microorganisms, of which the concentration was much higher than those of fungi and archaea. Further analyses showed that Proteobacteria was dominant in bacterial communities, which caused severe membrane fouling by forming a biofilm, especially for Fe₂(SO₄)₃·xH₂O. Additionally, the abundances of Bacteroidetes and Verrucomicrobia were relatively higher in the presence of Al₂(SO₄)₃·18H₂O, resulting in less severe biofouling by effectively degrading the protein and polysaccharide in EPS. As a result, in terms of microorganism behaviors, Al-based salts should be given preference as coagulants during actual operations.     

利用X射线吸收近边结构光谱(XANES)研究水泥窑共处置产品中Ni和Cd的微观组成

在模拟水泥窑中高温煅烧掺有Ni、Cd化学试剂的水泥生料,并由制取的水泥熟料制备水泥净浆片.利用X射线吸收近边结构光谱（XANES）对水泥窑共处置产品中Ni、Cd的微观组成进行了研究.结果表明：Ni在水泥窑煅烧过程中发生了较为彻底的化学变化,形成了Ni-Mg化合物,该化合物可能是以氧化物、氢氧化物或碳酸盐的形式存在;水泥...     

pH值对石灰(石灰石)湿法脱硫反应机理的影响

为了探讨ｐＨ值对石灰石湿法脱硫反应机理的影响,进行了用亚硫酸钙沉淀与水的混合液吸收ＳＯ２的实验,研究表明,溶液中离子化合物的型态与体系的ｐＨ值密切相关。体系ｐＨ值小于７时,硫阴离子主要以ＨＳＯ＾－３型态存在,脱硫反应以生成Ｃａ（ＨＳＯ３）２为主;体系ｐＨ值大于７时,硫阴离子主要以ＳＯ＾－２３型态存在,脱硫反应以生成ＣａＳＯ３．１／２Ｈ２Ｏ或ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ为主。     

Zur chemie der marsoberfläche

Analyses of 13 samples of Martian surface materials with the Viking X-ray fluorescence spectrometers show SiO₂ similar to that of terrestrial mafic rocks, whereas Fe₂O₃, Cl, and S are higher and Al₂O₃, K₂O, Rb, Sr, Y, and Zr are lower. Low totals suggest presence of CO₂, H₂O, and Na₂O. Duricrust fragments are higher in S than fines, but samples from both landing sites are surprisingly similar. We suggest that Martian surface materials are aeolian deposits of complex mixtures of weathering products of maficultramafic rocks, possibly consisting of iron-rich clays, sulfates, iron oxides, carbonates, and chlorides.     

酸沉降对非金属建筑材料腐蚀机理的探讨

将酸雨对非金属建筑材料的整个腐蚀过程分为腐蚀初期、中期和末期3个腐蚀阶段,进而提出腐蚀机理。对整个腐蚀过程探讨表明:酸雨对材料的腐蚀是酸雨中H+和SO2₄-共同侵蚀作用的结果;H+将溶解硬化水泥石中的Ca(OH)₂,SO2₄-将与硬化水泥石作用生成膨胀性的物质CaSO₄·2H₂O。因此,酸雨对非金属建筑材料的腐蚀,主要是H+引起溶解腐蚀和SO2₄-引起的膨胀腐蚀。      

Nano-sized alumina supported palladium catalysts for methane combustion with excellent thermal stability

Pd/Al₂O₃ catalysts supported on Al₂O₃ of different particle sizes were synthesized and applied in methane combustion. These catalysts were systematically characterized by Brunauer-Emmett-Teller (BET), X-ray diffraction (XRD), high resolution-transmission electron microscopy (HR-TEM), high-angle annular dark field-scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM), H₂-temperature-programmed reduction (H₂-TPR), O₂-temperature-programmed oxidation (O₂-TPO), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and X-ray absorption fine structure (XAFS). The characterization results indicated that nano-sized Al₂O₃ enabled the uniform dispersion of palladium nanoparticles, thus contributing to the excellent catalytic performance of these nano-sized Pd/Al₂O₃ catalysts. Among them, Pd/Al₂O₃-nano-10 (Pd/Al₂O₃ supported by alumina with an average particle size of 10 nm) showed superior catalytic activity and stability for methane oxidation under harsh practical conditions. It maintained excellent catalytic performance for methane oxidation for 50 hr and remained stable even after harsh hydrothermal aging in 10 vol.% steam at 800°C for 16 hr. Characterization results revealed that the strong metal-support interactions and physical barriers provided by Al₂O₃-nano-10 suppressed the coalescence ripening of palladium species, and thus contributed to the superior sintering resistance of the Pd/Al₂O₃-nano-10 catalyst.