不同浸出条件下水泥中重金属释放特性的研究

水泥窑已广泛作为处理含重金属废弃物的一种有效手段,但水泥使用过程中重金属通过浸出会对地下水等环境构成危害。本文依据国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GBT 17671—1999),使用水泥熟料制备水泥试样,在液固比为20∶1(v/w)的条件下对制备的水泥试样进行连续浸出试验,分别模拟自然地下水、酸雨、海水不同环境条件,研究了细粒径(约1mm)、粗粒径(约5mm)、块粒径(尺寸约40mm×40mm×10mm)3种不同粒径的水泥试样中重金属(Cu、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Mn、Sb、As、V、Co、Tl)的释放状况。结果表明:不同环境条件对水泥中重金属的浸出影响表现为海水地下水酸雨;在酸雨和地下水模拟环境下,不同粒径条件对于大多数重金属的浸出影响表现为细粒径粗粒径块粒径,而在海水模拟条件下没有一个统一的趋势;在酸雨和地下水模拟条件下,以细粒径水泥中Cr的浸出量最多,分别达到2.811 78mg/kg和6.128 24mg/kg,而在海水模拟条件下,以粗粒径水泥中V的浸出量最多,达到5.629 64mg/kg。     

煤助滤强化城市污泥脱水后的热值资源化利用

研究了以颗粒煤为助滤剂,采用"真空一加压"二段式过滤强化城市污泥脱水的工艺效果.利用热值分析、工业分析和TG-DTA测试手段考察了泥煤混合物料热值资源化利用的前景.实验表明:按m(泥):m(煤)分别为1∶2和1∶3,向含水率为96.41%的消化污泥中添加粒度为0.15～0.18 mm颗粒煤,经0.02 MPa真空过滤3...     

利用废旧电子元件粉末/PVC制备复合材料

利用电子废弃物中非金属材料/聚氯乙烯(PVC)制备复合材料,考察了流变仪温度、转速.液压机压力、温度、废旧电子元件目数等对复合材料力学性能的影响.结果表明,废旧电子元件粉末添加量为70%时,目数为120目,流变仪加工温度为205 ℃,转速为45 r/min,液压机液压温度为185 ℃,压力为15 MPa时,制得复合材料...     

非烧结磷石膏砖的制备研究

以磷石膏为主要原料,辅以粉煤灰、生石灰、河砂等制备非烧结磷石膏砖,探索较优的物料配比及操作条件;设定操作条件为砖坯成型压力20 MPa、105℃下干燥12 h,通过120℃,0.105 MPa的蒸汽养护4 h;最优物料配比为m(磷石膏量)∶m(粉煤灰量)∶m(河砂量)∶m(生石灰量)∶m(成型水量)=1∶0.5∶0.2∶0.15∶0.25。制品强度可达MU10级;制品无浸出毒性风险。     

熔渗温度和时间对 C/C-SiC-ZrC 复合材料性能的影响研究

目的研究熔渗温度和熔渗时间对复合材料密度和弯曲性能的影响。方法采用化学气相渗透法(CVI)和聚合物浸渍裂解法(PIP)制备熔渗用低密度C/C复合材料,以Si0.9-Zr0.1合金为熔渗金属,采用反应熔渗法(RMI)制备C/C-SiC-ZrC复合材料。测试C/C-SiC-ZrC复合材料的开孔率、密度、弯曲强度,分析试样的相组成。结果熔渗温度为1450℃时,复合材料的密度仅有1.97 g/cm3,弯曲强度仅为153 MPa;当熔渗温度升高到1550℃时,密度和弯曲强度分别升高到2.39 g/cm~3和260 MPa;而当熔渗温度升高到1650℃时,密度和弯曲强度又分别降为2.18 g/cm~3和208 MPa。1.5 h熔渗时复合材料的密度值最大,为2.46 g/cm~3,相对0.5 h熔渗的最小值提高了5.1%;1.0 h熔渗时复合材料材料的弯曲强度最高,达到了260 MPa,相对于1.5 h熔渗的最低值仅提高了3.2%。结论复合材料的致密度和弯曲强度随熔渗温度的升高先升高后降低,密度随熔渗时间的延长而增大,而弯曲强度随熔渗时间的延长先升高后降低,但密度和弯曲强度随熔渗时间的延长变化较小。     

改性氧化镁脱硫废渣协效阻燃环氧树脂的研究

在分析氧化镁烟气脱硫废渣(MDWR)成分的基础上,用清洁的合成方法对氧化镁烟气脱硫废渣进行了改性,制备了含有类水滑石(HTLcs)的改性废渣(MMDWR),用电感耦合等离子体(ICP)、元素分析(SEM-EDAX)、X射线衍射(XRD)、红外(FTIR)、激光粒度测试仪(LLD)和BET测比表面等方法进行了表征.当m(MDWR)∶m(NaOH)∶m(Na2CO3)∶m(Al(OH)3)为40∶15:4:4时,制备的改性废渣的元素组成类似Mg-A1水滑石.合成滤液可完全回用.废渣经改性后粒径减小,粒径分布变窄,比表面积增大.将改性废渣用于协效阻燃环氧树脂,用热分析、氧指数测定等方法对改性废渣的阻燃、抑烟性能进行了评价.当膨胀型阻燃剂和改性废渣添加量分别为17％和3％时,环氧树脂的氧指数可达到30％.当废渣添加量为20％时,对环氧树脂具有良好的抑烟性能.改性废渣具有阻燃抑烟等综合性能,成本低,具有良好的应用前景.     

西安市路面积尘不同粒径矿物组成研究

对西安市路面积尘粒径分布和不同粒径中矿物质量组成的研究表明,路面积尘质量主要集中在30～50目(0.59～0.297mm),其次在140～160目(0.105～0.088mm),<200目(<0.074mm)的粒径中。同时给出不同粒径中矿物的分布特点,较细粒径中矿物含量稍高于较粗粒径中的含量。细颗粒表面积大,更易吸附较多的有毒有害物质,对环境的影响较明显。     

新型除镉吸附剂MPWS制备条件的优化与机理

为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能,采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性,制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS).以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象,利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法的中心复合设计(CCD)对MPWS的制备条件进行优化,借助表征方法探讨了MPWS的制备机理,考察了WS、化学预处理小麦秸秆(CWS)、MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附性能.结果表明：(1)由响应面法建立的二次项回归方程P值为0.000 2,表明模型非常显著.(2)当WS粒径为30目(0.60 mm)、化学预处理试剂NaOH溶液浓度为0.07 mol/L、n(EDC·HCl)∶n(L-Cys)为0.099∶1、m(NHS)∶m(EDC·HCl)为0.5∶1、m(L-Cys)∶m(CWS)为4∶1、反应介质pH为11、反应温度为40℃、反应时间为2.39 h时,该条件下制备的MPWS对水样中Cd(Ⅱ)去除性能最优,MPWS投加量为10 g/L对应Cd(Ⅱ)的去除率为84....     

表面活性剂强化空气扰动修复中不同介质曝气流量作用及变化规律

采用填装中砂(0.25~0.5mm)、粗砂#1(0.5~1.0mm)、粗砂#2(1.0~2.0mm)的一维砂柱,研究了气流在孔道流和鼓泡流运行方式下,原位空气扰动(AS)技术中曝气流量与空气饱和度和曝气压力的关系,以及添加表面活性剂后的关系变化,并探讨了在中砂介质中表面活性剂的添加对苯污染物去除效率的影响,结果表明:在同一种粒径中,空气饱和度随着曝气流量的升高而增大,最后趋于平稳;相同的曝气流量下,AS技术在地下水中空气饱和度与介质粒径呈负相关关系,而在表面活性剂(SDBS)浓度为200mg/L的地下水中空气饱和度与介质粒径呈正相关关系;这说明AS技术在地下水的修复过程中较粗的介质往往需要较大的曝气流量,而表面活性剂的添加,则可以有效的改变这种情况.曝气压力随着气体流量的上升而线性增加,线性方程的斜率与介质粒径呈负相关关系.当介质粒径为0.5~1.0mm时,在一定表面张力范围内表面张力与空气饱和度呈反比关系,当表面张力大于49m N/m时空气饱和度趋于稳定.当介质粒径为0.25~0.5mm时,表面活性剂的添加可以有效的提高苯污染物的去除效率.     

黄土高原不同植被带人工刺槐林土壤团聚体稳定性及其化学计量特征

为研究黄土高原不同植被带对土壤团聚体稳定性及团聚体化学计量变化特征的影响,本研究选取黄土高原不同植被带人工刺槐林地土壤为研究对象,分析了不同粒径团聚体含量,团聚体化学计量及稳定性指标.结果表明, 2 mm和0. 25～2 mm粒径团聚体含量,机械团聚体的平均重量直径(E_(MWD))和机械团聚体的几何平均直径(E_(GMD))表现为森林带森林草原带草原带,而0. 053～0. 25 mm粒径团聚体含量和可蚀性因子K呈现相反的变化特点;各粒径团聚体有机碳和全氮含量在3个植被带整体表现为森林带显著高于森林草原带和草原带,而全磷含量在各植被带间无明显变化规律;有机碳和全氮含量在草原带以0. 053 mm和0. 25～2 mm粒径占绝对优势,在森林草原带以0. 053～0. 25 mm和0. 25～2 mm粒径为主,而森林带各粒径间均无显著差异;草原带和森林草原带0. 053 mm粒径全磷含量最高,而森林带全磷含量在各粒径间无显著差异;0. 053 mm和0. 053～0. 25 mm粒径团聚体C∶N值以草原带和森林草原带高于森林带,而0. 25～2 mm和 2 mm粒径在3个植被带间无显著差异;各粒径C∶P和N∶P值以森林带显著高于森林草原带和草原带.综上可见,土壤团聚体稳定性和团聚体化学计量在3个植被带间存在较大差异,团聚体稳定性和团聚体有机碳、全氮含量整体表现为森林带显著高于森林草原带和草原带.     

Assessing the recycling potential of glass fibre reinforced plastic waste in concrete and cement composites

At present glass fibre reinforced plastic (GRP) waste recycling worldwide is very limited due to its intrinsic thermoset properties, lack of characterisation data and non availability of viable recycling and recovery routes. In the present study, efforts were made to recycle GRP waste powder and fibre in concrete and cement composites and assess its quality to comply with the British standards for use in construction applications. Results revealed that the mean compressive strength of concrete composites using 5%–50% GRP waste powder under water curing varied from 37 N/mm² to 19 N/mm². Increase in the concentration of GRP waste decreased the compressive strength. However, increase in curing duration (14–180 days) resulted in improving the compressive strength of concrete with 5% GRP application to 45.75 N/mm². Moreover, the density of concrete with 50% GRP waste was reduced by about 12% as compared to the control sample. The bending strength in terms of modules of rupture (MOR) of 12 mm thickness cement composites developed using 5% GRP waste fibre attained 16.5 N/mm². The findings of this work pave the way for further GRP waste recycling in precast construction products for use in various applications.     

燃煤循环流化床锅炉灰、渣超微粉胶凝特性研究

针对燃煤循环流化床锅炉(CFB)灰渣资源化利用问题,利用超音速蒸汽粉磨机对CFB灰与渣进行超细化处理,对比研究了CFB灰、渣超微粉及其复配料的胶凝特性,包括抗压强度、标准稠度用水量、安定性、凝结时间等。结果表明:在保证满足P·F 42.5强度标准的前提下,CFB灰在水泥中的掺入量可达到40%,CFB灰超微粉为55%,CFB渣超微粉为25%,CFB灰与渣按照2∶1复配,超微粉的掺入量可达到40%;CFB灰渣超微粉的掺入,显著增加了水泥体系标准稠度用水量。且在掺入量高(≥70%)时会导致胶凝体系出现早凝现象,掺入量低(≤55%)时则体现出缓凝的作用。固废超微粉掺入导致水泥体系体积安定性变差,但仍满足GB 175—2020《通用硅酸盐水泥》标准要求(＜5 mm)。     

On the feasibility of producing polymer–metal composites via novel variant of friction stir processing

In this study a novel variant of friction stir processing was developed for producing of polymer metal surface or bulk composites in order to enhance the mechanical, electrical and thermal properties. For this purpose, a novel tooling system was designed consists of a rotating pin, a stationary shoulder and a heating system located inside the shoulder. In present paper, for preliminary study high-density polyethylene and copper powder was selected as polymeric matrix and metallic additive, respectively. Surface quality, microstructure, ultimate tensile strength and the modulus of elasticity were determined for each prepared sample. From experimental tests, it was found that this approach is an efficient method for producing of polymer–metal composites.     

严酷海洋大气环境下玻璃纤维复合材料腐蚀老化规律研究

目的 研究严酷海洋大气环境下,玻璃纤维增强树脂基复合材料的腐蚀老化规律.方法 通过实海大气环境试验,分析了南海岛礁大气环境下,复合材料暴露不同周期后的腐蚀形貌特征以及力学性能变化规律,建立了腐蚀老化性能预测灰色模型GM(1,1),并与青岛、厦门和三亚等典型海洋大气环境进行对比研究.结果 随暴露时间的增长,南海岛礁大气环境下的复合材料发生严重的纤维裸露,其弯曲强度呈下降趋势,基于弯曲强度建立的灰色模型GM(1,1)精度达到1级;与其他典型海洋大气环境相比,随着纬度的降低,复合材料的弯曲强度呈下降趋势.结论 灰色模型GM(1,1)对复合材料在岛礁等严酷海洋大气环境下的腐蚀老化性能预测精度较高.影响复合材料性能的最主要环境因素为辐照,其次为相对湿度和温度.     

废胶粉与聚氨酯聚苯乙烯互穿聚合物网络

对废胶粉进行了裂解气相色谱、红外光谱、热重分析,并且制备了共轭三组分聚氨酯/聚苯乙烯/废胶粉半互穿聚合物网络(PU/PS/SRP-IPN),并进行了力学性能测试。结果表明:在废胶粉中含有天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶,其中天然橡胶含量较高,顺丁橡胶和丁苯橡胶含量较低,三种胶的含量比为天然橡胶:顺丁橡胶:丁苯橡胶为12:6.2:1;胶粉含胶率为49.61%,炭黑含量为18.89%,无机填料含量为21.01%。当聚苯乙烯含量为40%时,体系的扯断伸长率与拉伸强度都出现最大值,随着聚苯乙烯在体系中所占比例增大,硬度与永久变形逐渐增大。差示扫描量热仪测定的玻璃化转变温度和扫描电镜分析结果表明作为公共组分的聚苯乙烯与废胶粉及聚氨酯发生了互穿缠结,整个材料性能得以提高。     

钢铁渣粉高性能混凝土的力学性能、耐久性及温升特性

我国钢渣年产量过亿吨,累计堆存量巨大,利用率低,已对生态环境构成严重危害.基于此,开展了钢铁渣粉在高性能混凝土中的应用研究,研究表明:钢铁渣粉掺量超过胶材总量30％时,混凝土抗压强度呈显著降低趋势,胶材总量中钢铁渣粉掺量越大影响越显著;随着钢铁渣粉掺量和胶材总量的增加,混凝土的抗渗性能得到显著提高;钢铁渣粉掺量占胶材总...     

聚合物改性粉煤灰制备多孔复合材料及其性能研究

制备了高掺量粉煤灰为基质的聚乙烯醇/纤维素复合多孔材料。该复合材料制备过程简单易行,不需高温高压。通过XRF、XRD、FT-IR、SEM以及压汞法对该粉煤灰复合材料进行了表征和结构分析,探索了原料混合比例、干燥温度对样品结构和性能的影响。研究发现:聚乙烯醇可以有效提高该复合材料的无侧限抗压强度,纤维素可有效改善材料的孔隙结构;材料的孔隙主要来自水分蒸发过程中的气泡聚合,在外部不加压的条件下制备样品,需控制干燥温度对样品内部孔隙结构的影响。当粉煤灰含量为80%,聚乙烯醇含量为10%,纤维素含量为10%时,复合材料具有较好的孔隙率、孔隙结构、抗压强度和吸水性及保水性。有一定强度的以粉煤灰为基质的亲水性材料也适合作为吸附材料或滤料,未来可以进一步通过改善材料内部结构,以及活化功能性官能团以提高材料的综合性能,为粉煤灰的综合利用拓展途径。     

高低温条件下碳纤维增强尼龙复合材料的老化特征分析

目的分析不同试验条件下碳纤维增强尼龙复合材料的性能变化规律,获得该种材料在高温和低温条件下的老化特征。方法对制备的碳纤维增强尼龙复合材料拉伸样和缺口冲击样,开展高温和低温试验,定期测试其拉伸、冲击性能,分析各试验条件下力学性能的变化趋势,总结该材料的老化特征。结果几种试验条件下均未造成该材料外观损伤,冲击强度出现了前期升高后期降低的变化趋势,而拉伸强度前期略微降低,随着试验进行逐渐升高。结论碳纤维增强尼龙复合材料在高温和低温条件下无明显的外观老化特征,而力学性能在高温16天后材料会呈现出较缓慢的热老化趋势。     

不同类型有机酸-磷矿粉复合物对土法炼锌废渣中重金属的固定作用

为分析利用不同类型有机酸活化低品位磷矿粉形成的"有机酸-磷矿粉复合物"对铅锌冶炼废渣中重金属的固定作用,以黔西北历史遗留土法炼锌废渣为对象,研究3种类型有机酸(草酸、酒石酸及柠檬酸)活化低品位磷矿粉对土法炼锌废渣中4种主要重金属(Pd、Cd、Cu、Zn)的固定效果。结果表明:不同类型有机酸作用下土法炼锌废渣中重金属的释放存在明显差异,3种有机酸对铅锌废渣中4种重金属的活化能力表现为酒石酸柠檬酸草酸。草酸、酒石酸和柠檬酸浓度分别在0. 8、0. 8、0. 4 mol/L时对低品位磷矿粉中磷素的活化能力最强,但各有机酸-磷矿粉复合物在有机酸浓度分别为1. 2、0. 8、0. 4 mol/L时对铅锌废渣中各重金属的固定效果最好,其中,草酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为90. 67%、99. 64%、13. 63%、5. 99%,酒石酸-磷矿粉复合物对4种铅锌废渣中重金属的降低率为91. 72%、44. 2%、34. 37%、7. 51%,柠檬酸-磷矿粉复合物对4种重金属的降低率为60. 39%、8. 15%、5. 03%、-6. 12%,综合来看,浓度为1. 2 mol/L的草酸-磷矿粉复合物可更好地固定铅锌冶炼废渣中的重金属。