碱激发粉煤灰-钢渣地质聚合物的抗压强度实验研究

以粉煤灰和钢渣为主要原料,采用水玻璃和Na OH作为碱激发剂,制备出一种具有较高早期强度的地质聚合物胶凝材料。通过实验探讨了各因素对该地质聚合物强度发展的影响。同时,考察了钢渣的加入量对地质聚合物强度的影响。结果表明,当钢渣的加入量(质量分数)为25%,碱加入量为16%,水灰比为0.16,水玻璃加入量为24%时,各组试样的7 d和28 d抗压强度均在20 MPa以上。由XRD、FT-IR进一步分析得出,粉煤灰和钢渣的协同作用制备地质聚合物复合胶凝材料具有较好的早期和后期强度。     

煤系废物地聚合物稳定/固化重金属离子效果研究

基于传统地聚合物的硅铝质原材料的单一性和局限性限制了地聚合固化技术处置重金属离子的发展,因此,本文研究了煤系废物地聚合物稳定/固化重金属离子的性能.采用活性煤系废物代替常用的低钙粉煤灰、偏高岭土,以碱激发,研究制备了一种新型、高性能无机地聚合物,并对比分析了重金属离子(Co2+、Cr3+、Zn2+、Ni2+)的稳定/固化效果.结果表明,常温(20℃)、相对湿度95%时,煤系废物地聚合物的最佳配比为:煤矸石和粉煤灰的质量比m(G)∶m(CFA)=7∶3、微硅灰质量分数7%,无定形地聚合物凝胶紧密包裹在粉煤灰和煤矸石颗粒周围,固化体表面出现大量鱼鳞片状产物,层层交织,结构体致密.综合固化体抗压强度和浸出毒性的标准,Co2+、Cr3+、Zn2+、Ni2+的理想固化量分别为1.5%、2.5%、2.0%、1.5%,固化效果明显,稳定性良好,长期安全性.     

高铝粉煤灰脱硅反应工艺优化及机理探讨

为探究高铝粉煤灰脱硅最佳工艺条件及了解其脱硅过程物相转化机理,通过正交试验研究了w(NaOH)(10%~30%)、灰碱比(质量比,取1∶0.3~1∶2.0)、时间(1.0~4.0 h)和温度(90~150 ℃)对脱硅效率及铝硅比(质量比)的影响. 结果表明:w(NaOH)为20%、灰碱比为1∶0.5、反应时间为2.0 h、反应温度为120 ℃是粉煤灰脱硅反应的最佳条件;在最佳条件下铝硅比由原灰的1.23升至2.02以上,脱硅效率达38.6%.反应温度、灰碱比、碱液浓度、时间对脱硅率的影响依次减弱. 通过定量X射线衍射(XRD)分析了脱硅前后物相的变化,当温度高于120 ℃时,有大量方钠石形成,并且方钠石生成量(X)与铝硅比(Y)呈显著负相关,有Y=-0.012 8X+2.03 (R2=0.930,P<0.01). 由扫描电镜(SEM)对粉煤灰脱硅前后的表观形貌变化观察可知,粉煤灰在脱硅过程中非晶态SiO₂部分溶解,从而进一步证实了方钠石的生成是影响脱硅效率的关键因素.      

用偏高岭石、铜矿尾砂、粉煤灰生产土聚水泥试验

以偏高岭石和固体废物铜矿尾砂、粉煤灰为基料,以氢氧化钠、水玻璃等作为激发剂,在室温条件下制备土聚水泥。通过正交试验,研究不同基料配比、激发剂、外加剂的不同加入量等因素对试条抗压强度的影响,并确定最优配方;同时通过SEM观察了土聚水泥的形貌并研究了土壤聚合的反应机理。结果表明:其最佳配方中铜矿尾砂、粉煤灰的质量比之和接近60%,7天抗压强度比标号为P.O42.5的水泥高5%;该土聚水泥呈层状结构,缝隙较小,结构紧密。     

地聚合物固化重金属Pb2+的研究

利用偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠和水合成地聚合物,并以地聚合物固化Pb2+.通过固化体的抗压强度和Pb2+浸出浓度来表征固化效果,通过XRD、SEM、FTIR等手段对地聚合物固化体终产物的结构进行分析,并从固化效果、微观结构、矿物结构等方面,将其与水泥固化作对比,分析地聚合物固化重金属和水泥固化重金属在机制上的区别.结果...     

粉煤灰／膨润土-聚丙烯酸盐聚合化学固沙材料的研究

文章利用粉煤灰／膨润土一聚丙烯酸盐聚合研制了一种化学固沙材料,通过大量的实验研究,确定了该固沙材料的最优配比,粉煤灰、膨润土和水玻璃的含量分别为60％、32％和16％,此条件下的固沙材料抗压强度及吸水、保水能力最佳。综合考虑到抗压强度、吸水率、失水率和经济成本,最佳配比确定为：粉煤灰、膨润土、水玻璃、聚丙烯酰胺与聚乙烯醇分别为50．4％、33．6％、8％、3％和5％,经核算每千克化学固沙剂的成本3．6元,说明了该固沙材料固沙的可行性及经济性。探讨了该膨润土粉煤灰水玻璃的固结机理、化学固沙机理及化学固沙材料的应用。     

新型卫生填埋日覆盖材料的研究

城市生活垃圾卫生填埋是我国处理城市生活垃圾的主要方式,由于新材料、新技术、新方法的引入,填埋覆盖材料的选择范围也越来越广。本研究以脱硫灰、粉煤灰、钢渣为原料制备新型卫生填埋日覆盖材料。通过正交实验和淋溶实验测试其抗压强度及渗透系数。结果显示,钢渣+粉煤灰+脱硫灰按一定比例混合可用作垃圾日覆盖材料。     

印染污泥固化处理的实验研究

研究了石灰、粉煤灰和污泥焚烧灰对印染污泥的固化效果,考察了不同固化材料对污泥固化块的抗压强度、抗剪强度的影响,并测定了污泥固化块的重金属浸出毒性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)分析了固化块组成和微观结构,对固化机理进行了初步分析。结果表明,在试验范围内,采用单一固化剂时,石灰对增强污泥力学强度效果最显著,而粉煤灰和焚烧灰的效果不佳;采用复合固化剂时,污泥-石灰-粉煤灰-焚烧系统(质量比为1∶0.08∶0.5∶0.5)对增强污泥力学强度效果最佳。XRD和SEM分析结果显示,掺入固化剂的污泥固化块结构更加密实,并新生成了碳酸钙、水化硅酸钙等固化物质。     

低钙粉煤灰活化制备防水涂料的试验研究

粉煤灰是燃煤电厂排放的粉状固体废弃物,已带来诸多的生态、环境问题。文章以攀枝花电厂低钙粉煤灰为原料,通过对其改性、化学激发制备具有较好防水效果、高掺量、高附加值的水泥基粉煤灰防水涂料。研究了粉煤灰改性、化学激发,以及同时改性与化学激发三种状况下所形成的粉煤灰防水涂料产品性能。研究了硫酸盐、硅酸盐两种化学激发剂体系下粉煤灰防水涂料性能。通过微观XRD、SEM分析,研究了粉煤灰的活化效果。结果表明:粉煤灰经表面改性后,改善了涂料的和易性,抗渗压力比原灰提高67%,比化学激发灰提高了25%。粉煤灰经同时表面改性与化学激发后抗渗能力比原灰提高了127%。硫酸盐激发体系活化效果好于硅酸盐体系。经硫酸盐体系活化的粉煤灰防水涂料15d的抗压强度、抗折强度、抗渗压力,以及渗透压力比均高于GB18445-2001标准28d值。     

O_3-脱硫灰-FeCl_3联合调理对污泥脱水性能的影响

以毛细吸水时间(CST)和滤饼含水率(Wc)为指标,探究O_3-脱硫灰-FeCl3联合调理对污泥脱水性能的影响。通过测定污泥各层胞外聚合物(EPS)含量、可溶性化学需氧量(SCOD)、Zeta电位以及红外光谱(FTIR),探讨了O_3、脱硫灰和FeCl_3调理污泥的作用机理。结果表明:O3-脱硫灰-FeCl_3联合调理污泥的效果明显好于O_3单独调理。SCOD和FTIR分析表明:部分EPS氧化分解为氨基酸、脂肪酸等小分子有机物或无机物,释放了部分表面吸附水和内部结合水。O_3能促进紧密粘附的胞外聚合物(TB-EPS)剥落;剥落的TB-EPS,部分转化为溶解性胞外聚合物(S-EPS)和松散粘附层胞外聚合物(LB-EPS),部分被Fe(OH)_3吸附。当O_3、脱硫灰和FeCl3投加量分别为85.72mg/g(DS)、400mg/g(DS)和60mg/g(DS)时,CST和Wc分别由1239.5s和83.69%降至204.3s和70.70%,脱水速度提高83.52%,脱水程度提高15.41%。