热处理工艺对铅锌尾矿制备微晶玻璃的影响

以铅锌尾矿和CRT玻璃固体废弃物为主要原料,采用烧结法制备尾矿微晶玻璃,考察了不同热处理制度对铅锌尾矿制备微晶玻璃的影响。熔化阶段,通过观察混合料在两种升温熔化方式下的熔化现象和熔化效果,确定混合料需在1200℃左右保温1h,以排除SO2,CO2等气体,升温至1500℃左右,原料完全熔化;晶化阶段,根据差热曲线(DTA),以晶化温度和晶化时间为影响因素,设计热处理正交实验,通过试样的表观形貌、抗压强度、结合极差分析,确定晶化温度对尾矿微晶玻璃硬度的影响要明显大于晶化时间;根据XRD测试和曲线图可知,不同热处理制度下制备的尾矿微晶玻璃,主晶相均为透辉石,而结晶程度有所不同,导致强度存在差异,合适的热处理制度为:晶化温度1080℃,晶化时间1.5h,制得的尾矿微晶玻璃性能优良,试样平均抗压强度为218.7MPa,吸水率在0.05%以下。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

TiO2/Al2O3复合分离膜的制备及其对染料的去除性能

以孔径为200 nm的Al2O3膜片作为载体,应用溶胶-凝胶方法制备了孔径为50～100 nm的TiO2/Al2O3复合分离膜.用XRD、SEM对TiO2膜的物相、TiO2/Al2O3复合分离膜的形貌等进行了分析和表征.根据XRD分析,用Scherrer公式计算复合分离膜中TiO2粒子的平均粒径为22 nm,其中锐钛矿相占86%,金红石相占14%.同时,应用TEM、EDX、UV-Vis扩散反射光谱对TiO2/Al2O3复合分离膜的微观结构、组成、性质等进行了进一步调查和研究通过应用可溶性染料酸性橙Ⅱ作为目标污染物,对TiO2/Al2O3复合分离膜的分离和光催化性能进行了调查和评价.实验结果表明,应用这种具有光催化能力的复合分离膜,持续处理1000 mL酸性橙Ⅱ溶液(100 mg·L-1)400 min,去除率可达80%以上,相对于单独的光催化技术(65%)或单独的膜分离技术(59%),染料的去除效率明显提高.     

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.     

湖南永兴稀贵金属再生取得重大突破

日前,由湖南省永兴县永鑫环保科技有限公司开发的“利用冶炼熔渣、CRT玻璃生产微晶玻璃板材关键技术研发与应用”,成功通过了省级科技成果鉴定,该成果技术达国内领先水平,在利用有色冶炼熔渣制备微晶玻璃板材关键技术方面填补了国内空白。     

CuO(-CeO2)/Al2O3催化剂对萘催化氧化性能研究

采用浸渍法制备了CuO/Al2O3、CeO2/Al2O3和CuO-CeO2/Al2O3这3种催化剂,通过氮吸附、SEM、XRD等手段对催化剂的结构及组成进行了表征,利用固定床反应装置考察了活性组分、气体流量、催化反应温度对萘催化氧化性能的影响.结果表明,18%CeO2/Al2O3的萘催化活性较低,18%CuO/Al2O3和9%CuO-9%CeO2/Al2O3的活性较高,两者在300℃时对萘的去除率分别达到91%和89%;CuO-CeO2/Al2O3催化剂具有比CuO/Al2O3更好的低温活性;气流量的变化对两种催化剂性能的影响不大.     

软模板法合成纳米Cu_2O及其光催化研究

采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)形成不同大小的胶束为模板,在室温下碱性沉淀制备出多孔性的氧化亚铜纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成产物的晶体结构和微观形貌进行表征,以甲基橙和刚果红的光催化降解为模型,评价了不同分子量聚乙二醇所制备氧化亚铜的光催化性能。结果表明,添加分子量35000的Cu2O对30 mg/L甲基橙催化降解效果最好,40 min达91.49%;添加分子量为200的Cu2O降解30 mg/L的刚果红30 min暗反应后,吸附降解率达95.11%;添加分子量3 5000的Cu2O循环使用4次降解率保持在94%以上。     

煅烧温度对γ-Fe_2O_3催化剂结构及其脱硝活性的影响

采用沉淀-微波热解法,以Fe SO4·7H2O为铁源制备环境友好的γ-Fe2O3催化剂,结合XRD(X射线衍射)、N2等温吸附-脱附、SEM(扫描电子显微镜)、EDS(能谱仪)等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH3-SCR(选择性催化还原)脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe2O3催化剂物性及NH3-SCR脱硝性能的影响规律.结果表明:300、350和450℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe2O3对SCR反应不利,而400℃煅烧制备的γ-Fe2O3催化剂脱硝性能最优,NOx转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60~100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行;随着煅烧温度升高,γ-Fe2O3催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒(300、350℃)→球状颗粒(400℃)→针状颗粒(450℃)的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.     

铁硼磷酸盐玻璃的结构与化学稳定性

采用PCT法对摩尔组成为xB2O3-(40-x)Fe2O3-60P2O5系列玻璃的化学稳定性进行了测试,并结合XRD与FTIR分析测试手段,研究了所制备的系列玻璃的结构。化学稳定性测试结果表明,当x=11时,所制备的玻璃的化学稳定性最佳,并且在5≤x≤13范围内基本一致;FTIR分析结果表明,在此配方条件下,玻璃中磷元素主要以PO3-4和P2O4-7基团的形式存在,硼元素主要以BO4和BO3形式存在,因而具有良好的化学稳定性。     

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。     

Pd/CeO2-Al2O3对烟气中多环芳烃的催化氧化性能研究

采用浸渍法制备了不同负载量及不同钯铈比(Pd:Ce)的Pd/CeO2-Al2O3催化剂,并结合XRD、BET、SEM、O2-TPD和H2-TPR等方法对催化剂的性质进行了表征,研究了所制备的催化剂对燃煤烟气中多环芳烃(PAHs)的催化转化效率.XRD和SEM结果表明,Ce和Pd在Al2O3表面呈高度分散状态,有利于PAHs的催化氧化.BET测试表明,Ce的引入改变了催化剂表面孔径结构,提高其比表面积.O2-TPD和H2-TPR测试表明,适当钯铈比条件下制备的催化剂有较强的储氧能力和活性.催化氧化实验结果表明,所制备的Pd/CeO2-Al2O3催化剂对PAHs具有较高的转化效率,其平均转化率均在80%以上,且PAHs的毒性当量显著降低,钯铈比对PAHs的催化氧化性能影响较大,当催化剂的钯铈比为1:1时,PAHs的转化率最高,可达90%以上.     

复合催化剂CuO-MnO_2-CeO_2/13X制备及其对萘的催化性能

采用浸渍法制备出复合过渡金属氧化物催化剂Cu O-Mn O2-Ce O2/13X,并用氮吸附、SEM、XRD、TGA对其结构、组成及热稳定性进行了表征,同时在固定催化床中研究了Cu O-Mn O2-Ce O2/13X催化剂对萘的催化性能。BET分析表明6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2/13X催化剂的比表面积达到了476 m2/g,平均孔径达到2.314 nm,SEM和XRD结果表明一定负载率下Cu O、Mn O2、Ce O2在13X表面呈高度分散状态,有利于催化剂的催化活性提高。催化降解实验结果表明助催化剂Ce O2的适量添加可以明显提高催化剂的性能,当催化剂的负载率为6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2时其对萘的催化率达到了65%。     

CRT含铅玻璃及其冶炼废渣的铅浸出毒性研究

通过评估阴极射线管(CRT)含铅玻璃及其冶炼后废渣的环境影响,有助于CRT玻璃回收和处置.本文采用醋酸缓冲液法(HJ/300-2007)研究了CRT的三种含铅玻璃及其铅冶炼后废渣的铅浸出特性,结果表明锥玻璃、颈玻璃和熔接玻璃铅浸出浓度均超出危险废物浸出标准,其中熔接玻璃中的铅极易溶出,在CRT玻璃中毒性最大;而铅冶炼废渣中的铅也极易溶出,废渣中的含铅量应低于1.5%才可视为一般固体废弃物.除了铅在化合物中的含量,铅的赋存结构使铅化合物浸出毒性差异很大.     

附载型复合光催化剂TiO_2·Al_2O_3/beads降解有机磷农药

研究以四异丙醇钛 [Ti(iso OC3H7) 4]、异丙醇铝为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶 -凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂TiO2·Al2 O3/beads的过程。用该光催化剂降解有机磷农药 ,并与光催化剂DegussaP 2 5TiO2 光活性进行比较。结果表明 ,附载型复合光催化剂活性显著提高 ,最高光活性为同样降解条件下 ,同样含量DegussaP 2 5TiO2 光活性的 1.4倍 ,且TiO2 ·Al2 O3 组分摩尔比存在最佳值。同时还研究了TiO2 ·Al2 O3/beads对有机磷农药的吸附性 ,并用XRD和TEM对附载型复合光催化剂进行表征。     

铽掺杂二氧化钛复合光催化剂的制备及性能

采用Sol-Gel凝胶法制备了纳米二氧化钛复合陶瓷光催化剂(Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO)2,原料配比为Al∶Zr∶Si∶Ti=4∶1∶1∶1(摩尔比);并按照Ti物质的量掺杂稀土元素Tb,对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合催化剂进行改性,制备了高催化活性的复合催化剂。在掺杂铽时,先用硝酸溶解氧化铽,然后再将其掺入Zr-Si-Ti醇溶液中。分别以甲基橙和有机污染物为光催化降解反应化合物,进行了光催化实验,研究了铽的掺杂量对催化性能的影响,Tb掺杂量为0.7%催化性能最好。分光光度法测定甲基橙的脱色率达到100%;COD去除率达98.5%。稀土铽的掺杂明显提高TiO2的光催化效能。对Tb掺杂量为0.7%的样品进行了XRD检测其微观结构,得出了氧化铝的主要晶型为γ-Al2O3,晶粒均为纳米级。