软锰矿烟气脱硫渣制备硫铝酸盐水泥熟料

以软锰矿烟气脱硫尾渣、石灰石、铝矾土为原料烧制硫铝酸盐水泥熟料可以变废为宝,实现废物的资源化利用。考察了该方法制备硫铝酸盐水泥熟料的可行性,研究了生料配比、烧制温度及保温时间对水泥熟料矿相的影响。采用X射线衍射仪(XRD)对水泥熟料中各矿相的生成过程进行了分析。实验结果表明:生料配比对水泥熟料矿相有很大的影响,当体系中加入铝制组分时水泥熟料的主要矿相无水硫铝酸钙(C4A3S)的形成比较好。随着温度的提高,一些过渡相的产物逐渐消失,但温度太高会使已生成的C4A3S逐渐分解,减少熟料中的早强矿物。保温时间为30 min时得到比较理想的硫铝酸盐水泥熟料。XRD分析结果表明,生石灰∶铝矾土∶尾渣的配比为48∶23∶29,温度为1 280℃,保温时间为30 min得到比较理想的硫铝酸盐水泥熟料。     

湿法脱硫渣制备硫铝酸盐水泥的实验研究

以脱硫渣、石灰石、铝土矿为主要原料,经配方设计,在1250℃条件下烧制硫铝酸盐水泥。运用X射线粉晶衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对水泥熟料中各矿相的生成过程和水化产物进行了分析。结果表明,熟料主要矿物C4A3S和C2S发育良好;水泥净浆试块的1d、3d、28d抗压强度分别达到了44.3MPa、54.1MPa、67.5MPa,后期强度增进稳定;水化产物的结晶相主要由针状或纤维状的钙矾石组成,浆体结构致密。     

生产煤矸石水泥是矸石处理的一条可靠途径

一、概述有些煤矸石的化学组成与粘土近似,在水泥生产中,可以用这种煤秆石代替粘土进行生料的配料,经缎烧得到熟料,然后以自燃煤矸石作混合料,加入少量石膏配制成水泥。在煤矸石的利用上找到了一条可靠的工艺途径。试验方法是以石灰石、煤矸石、石膏和萤石为原料,无烟煤为燃料,经计算、配料、破碎、粉磨、成球,用全黑生料法于立窑中缎烧成熟料,然后与一定配比的自燃煤     

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...     

水泥窑共处置产品中重金属的形态

通过模拟煅烧掺入重金属化学试剂的水泥生料,制备水泥熟料,进而制取水泥净浆. 采用修正的Tessier连续提取法,分别研究了水泥熟料和水泥净浆中各重金属的形态. 结果表明:水泥熟料中Ni,As,Cd和Pb几乎不存在可交换态. 其中,Cr和Cd主要以酸性醋酸钠溶液提取态存在,分别为71.0%和95.1%;Ni主要分布在酸性盐酸羟胺溶液提取态(65.6%)中,在残渣态中的分布也较多(20.3%);Pb主要分布在硫化物结合态(72.7%)中,与硫形成某种化合物固溶于水泥矿物相中;As的硫化物结合态和酸性醋酸钠溶液提取态质量分数较高,分别为35.1%和51.8%. 水泥净浆中各重金属的形态分布与水泥熟料基本一致,表明重金属的主要化学形态分布受水化作用影响不大.      

基于国内水泥生产现状的碳排放因子测算

水泥生产过程中碳排放因子的测算是计算水泥碳排放量的基础,为了准确测算我国水泥行业熟料煅烧阶段碳酸盐矿物分解释放CO2的碳排放因子,就需要对水泥生产线上相关样品做成分测定和综合分析.通过对国内近百条代表性较强的水泥生产线上的生料、熟料、水泥、石灰石、燃煤等样品进行钙、镁、烧失量、碳酸盐等化学成分的定量分析,并考虑新型干法窑和立窑两种生产工艺类型的差别,分析测算了基于国内水泥生产的工艺碳排放因子.结果表明:生料碳酸盐法测算碳排放因子的结果较熟料法的结果低约10kgCO2/tcl;不同窑型的碳排放因子存在明显差异,新型干法窑的碳排放因子多集中在500~520kgCO2/tcl,立窑碳排放因子多集中在480~500kgCO2/tcl;多数熟料含有少量碳酸盐.生料碳酸盐法不涉及燃煤灰分的化学成分,可以规避燃煤灰分成分的影响,测算碳排放因子采用生料碳酸盐法较准确,并且应基于不同窑型,同时考虑碳酸盐分解率问题.     

多元工业副产物复合配料煅烧硅酸盐水泥熟料研究

利用重晶石尾矿，铅锌尾矿和硅钙渣复合配料煅烧硅酸盐水泥熟料。研究结果表明，多元工业副产物能显著改善水泥生料易烧性，加速水泥熟料的形成，提高水泥熟料的强度，尤其是早期强度，１天抗压强度可达２０ＭＰａ以上，可用此种配料工艺生产早强水泥。     

中国水泥生命周期粉煤灰替代的CO2减排研究

采用中国水泥企业温室气体排放核算方法及政府间气候变化专门委员会的能源使用CO₂排放计算方法,将不同粉煤灰替代率下原料及能源使用引起的CO₂减排进行核算.结果表明,与燃煤电厂产业共生可减排92.676kgCO₂/t水泥.而粉煤灰替代熟料是中国水泥CO₂减排的主要部分,与替代生料结合可产生最大CO₂减排373.303kg/t水泥.另外,粉煤灰替代部分水泥形成混凝土的碳化作用,到2050年可吸收192.015kgCO₂/t水泥.粉煤灰替代后,对余热发电变化及外购清洁电力使用比例增加引起的减排进行预测,发现此项举措可有效促进水泥行业“双碳”目标达成.     

水泥窑协同处置过程低温段铅和镉的吸附/冷凝动力学研究

对铅、镉两种重金属的氯化物(Pb Cl2、Cd Cl2)开展了吸附/冷凝实验研究。利用管式回转炉和控温立式炉联用装置研究了铅、镉在水泥生料上的吸附冷凝特性。结果表明:在水泥窑共处置的低温段水泥生料对重金属铅、镉的吸附冷凝作用主要以冷凝为主。进入吸附冷凝炉的重金属可以分为三部分,第一部分冷凝在管壁上,该部分Pb含量占进炉总铅的60%左右,Cd占进炉总镉的60%;第二部分吸附/冷凝在生料上,该部分Pb含量占总铅比例低于30%,Cd为20%~30%;第三部分随烟气释放到空气中,该部分Pb比例低于20%,Cd占10%左右。水泥生料对Pb、Cd的吸附冷凝量随时间的增加而增加,随温度的升高而降低。水泥生料对Pb、Cd的吸附冷凝特性可用双常数速率方程拟合,拟合效果较好,得到Pb的活化能为5.013 k J/mol,Cd的活化能为5.07 k J/mol。     

煤矸石资源充分利用的新工艺

从煤矸石中提取氧化铝，并用残渣直接煅烧硅酸盐水泥熟料，同时作废气、废液循环，是煤矸石资源开发利用的新工艺。通过对工艺原理的研究，揭示了煤矸石-石灰石-纯碱烧结过程的反应历程及影响氧化铝提取率的因素，分析了残渣直接煅烧水泥熟料的机理和废气、废液循环利用的可能性，实现了资源的合理利用。     

转炉钢渣配烧水泥熟料及其试生产

转炉钢渣配烧水泥熟料,可降低能耗和成本,提高水泥产量和质量,具有显著的经济效益和环境效益.本文介绍了钢渣配烧水泥熟料的理论依据、生料制备、熟料煅烧和熟料分析检验,以及试生产情况.     

水泥窑共处置过程中砷挥发特性及动力学研究

针对不同形态的含As化合物开展了热重实验、熟料煅烧以及熟料消解实验,研究了水泥窑共处置过程中砷在等温条件下随时间的挥发特性和可能的化学反应.结果表明,不同化学形态的砷挥发规律不尽相同,砷酸钠在水泥生产涉及的温度区间基本不挥发;硫化亚砷在水泥窑共处置的过程中,砷的挥发率随时间逐渐增大,25min以后基本不再挥发,低于1000℃时,砷的挥发率随温度的升高而增大,但高于1000℃时,挥发率随温度的增大而减小;亚砷酸钠在1000℃以上的挥发规律与硫化亚砷类似,挥发率随温度的升高而减小,25min以后基本不再挥发.硫化亚砷在1000℃以下煅烧时,挥发率随时间和温度变化的动力学方程为a =1-exp[-1.77exp(-3158/T)t],可以根据此方程计算不同温度和停留时间工况下砷挥发的理论值,进而控制含砷废物的投加量,避免对环境造成危害.     

工业废渣在新型干法水泥生产中应用

依据废渣特性的理论分析,通过对废渣成分以及采用废渣配料前后生料、熟料的成分分析及性能测试,调整生料配比和改变水泥窑操作工艺,通过生产实践数据分析,说明了利用钢渣和粉煤灰作为铁质和铝质校正材料生产普通硅酸盐水泥熟料,不仅可以提高水泥熟料产量和质量,而且可以有效地降低熟料生产成本和产品综合能耗。促进了企业节能减排和资源综合利用的可持续发展。     

水泥窑共处置过程中水泥生料对Pb与Cd的吸附/冷凝特性

为了研究水泥窑共处置过程中水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝特性,采用氮吸附仪和SEM(场发射扫描电镜)对水泥生料的基本物理性质(比表面积、孔径和微观表面积)进行研究;同时,利用小型试验装置对重金属Pb、Cd的氧化物(PbO、CdO)展开了吸附/冷凝研究. 结果表明:水泥生料的比表面积(2.49 m2/g)较小,微观表面结构致密无孔,因此,在水泥窑共处置过程中水泥生料对重金属的吸附/冷凝作用以冷凝为主. 进入控温立式炉的重金属可分为三部分:①冷凝在管壁上,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的67%～72%、58%～65%;②吸附/冷凝在水泥生料上,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的13%～17%、16%～21%;③随烟气释放到空气中,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的10%～18%、14%～26%. 水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝特性均可用双常数方程拟合,线性拟合的相关系数均在0.95以上. 动力学方程拟合得到水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝活化能,二者分别为5.827、6.050 kJ/mol,由此可预测水泥生料对Pb和Cd的吸附/冷凝量.      

Waste management strategies for concrete

Recycling and reuse of waste such as building rubble, concrete lumps, etc. generated at construction and demolition sites form part of a wider, complex issue, primarily relating to improving supplies of construction material and solving problems of disposal of waste construction material. Within the framework of the sustainable development of the environment, the use of waste materials with minimum environmental impact has received much attention. The conversion of a large amount of demolished waste into an alternative resource will conserve the depleting natural resources of building materials. Demolished waste is mainly used as a non-stabilized base or sub-base in highway construction. The present paper discusses the recycling process and makes an effort to assess a safe and economic use of recycled concrete as a structural grade material for the construction industry. Extensive tests of structural properties such as compressive strength, flexural strength and split tensile strength of recycled concrete were carried out, in which cement and similarly fine aggregate were partially replaced by demolished waste to obtain recycled concrete and recycled aggregate concrete whose properties were compared with results for the conventional concrete.