镍铁渣的基本特性及其制备高强砖的研究

利用XRF、XRD研究分析了镍铁渣的化学成分和矿物组成。结果表明,镍铁渣矿物组成主要为钙镁橄榄石、七铝酸十二钙、假硅灰石以及大量的玻璃态物质。以镍铁渣为主要原料,采用压制成型、蒸压养护的方法制备高强砖。通过示范线生产验证了镍铁渣制备蒸压高强砖的可行性。镍铁渣总用量达到90%时,制备的蒸压砖强度等级可达到MU30。     

转炉钢渣的矿物相分析及铁的赋存分布

以宁夏钢铁公司生产的转炉钢渣(缓冷渣)为原料,采用X射线荧光光谱法确定转炉钢渣的化学组成;通过X射线衍射法和金相显微镜确定钢渣的主要矿物组成及分布;并对钢渣中铁的赋存分布进行实验研究。结果表明:宁夏钢铁公司的转炉钢渣主要化学组成为CaO、SiO_2等,且钢渣中全铁品位高达21.30%,具有很高的回收价值;转炉钢渣的主要矿物相为C2S、C3S和钙铁相;钢渣中的铁主要以钙铁相存在,以及氧化态(FeO、Fe_2O_3、Fe_3O_4)、RO相和少量的单质铁的形式存在;从钢渣磁选回收铁的实验来看,大粒径的钢渣中单质铁含量最高,而磁性铁氧化物(Fe_3O_4)主要存在小粒径钢渣中。     

七曲山大庙古建筑屋面瓦片的性能及成分检测

通过对七曲山大庙家庆堂筒瓦和小青瓦的宏观性能进行了测试,并利用XRF、XRD、TG/DTA、SEM等测试手段对瓦片的成分、物相组成和微观结构进行了表征。试验结果表明,筒瓦和小青瓦的最大吸水率分别为14.4%和19.8%,且筒瓦最大弯曲力约为小青瓦最大弯曲力的3.4倍。此外,XRF分析结果显示,筒瓦中主要含有Si、Al、Fe等元素,而小青瓦中主要含有Si、Al、Ca、Fe等元素。XRD、TG/DTA和SEM分析结果表明,筒瓦和小青瓦的主要矿物成分为石英和白云母,均有较好的热稳定性,且主要由10μm左右的石英颗粒、黏土颗粒及少量的玻璃熔融物组成。     

RO相氧化焙烧特性及其氧化产物的醋酸溶解性

通过差示扫描量热分析法（TG-DSC）和物相分析研究RO相氧化焙烧特征，阐明RO相氧化焙烧产物的醋酸溶解性，并检验惰性矿物产品焙烧料的醋酸浸出效果.结果表明：RO相氧化焙烧经历了保持原矿相、一次氧化反应和二次氧化反应3个阶段；一次氧化产物为Ⅰ型镁铁尖晶石，二次氧化产物为Ⅱ型镁铁尖晶石和方镁石，这2类镁铁尖晶石均具有醋酸不溶性；RO相氧化焙烧形成镁铁尖晶石后，可避免因醋酸溶液浸出所导致的全铁（TFe）损失；惰性矿物产品经中温或高温氧化焙烧后，因醋酸溶液浸出所导致的TFe质量损失率可降低98.2%.     

冶金熔渣混合制备微晶玻璃的组成及性能优化

以电炉镍铁渣和普通高炉渣为主要原料,采用Petrurgic一步法制备了微晶玻璃,并结合力学性能测试,对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析,讨论了电炉镍铁渣和普通高炉渣配比、Mg2+含量以及晶核剂Ti O2对成品微观结构及性能的影响规律.结果表明:将熔渣冷却至900℃结晶和650℃退火,能够制备出性能优良的微晶玻璃.当Mg2+含量增加且析出晶体为单一辉石族矿物时,微晶玻璃具有较高的力学性能.电炉镍铁渣或Mg2+含量增加,会导致其辉石族矿物含量增加,当两种渣混合掺量达到90%(镍铁渣质量分数50%,高炉渣质量分数为40%)且外掺2%MgO时,所制备微晶玻璃结构致密,仅含有单一辉石族矿物,包括透辉石、普通辉石和斜顽辉石,从而具有最优的力学性能,其抗折强度达210 MPa,抗压强度达1162 MPa.电炉镍铁渣或者MgO含量进一步增加,会导致镁橄榄石析出,此时微晶玻璃的力学性能显著下降.Ti O2含量的增加不改变微晶玻璃晶体种类,合适掺入Ti O2(本实验为质量分数2%)能够增强透辉石含量,提升性能;但过量掺入会抑制晶体生长,导致其性能下降.     

镍渣的理化性质表征及资源化研究

依据化学分析和XRD、颗粒筛分等手段表征镍渣的理化性质。研究结果表明:镍渣化学成分主要包括SiO_2和MgO,其次是Fe_2O_3、Al_2O_3及CaO等;矿物组成是铁镁橄榄石(Mg,Fe)_2SiO_4及少量游离的SiO_2和Fe_2O_3;细度模数为4.56,属于特粗砂。同时综述了镍渣中有价金属的回收现状,以及其在水泥、混凝土及建筑材料领域循环利用情况,并根据镍渣理化性质分析其在上述领域资源化利用的可行性。     

Mn对镁合金中杂质元素Si分布的影响

为了研究Mn元素对镁合金中杂质元素Si去除效果的影响,使用热力学与动力学模拟软件Pandat从理论上计算了最佳Mn添加量为2.5%(质量分数),通过静置保温工艺制备了Mg-2.5%Mn合金,采用X射线荧光光谱分析(XRF)、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等检测了合金的成分、组织和物相等。研究结果表明:合金中的杂质元素Si与Mn形成密度较大的含Si、Mn的化合物,化合物在静置过程中沉降到合金底部,合金底部杂质Si的含量很高,质量分数达到0.074 1%,顶部杂质Si含量很少(质量分数为0.013 0%),中部几乎为0。Mn的添加可以有效地去除镁合金的杂质元素Si和Fe。     

钢渣水泥试制初探

昆钢均为转炉炼钢,其钢渣碱度较低,均以橄榄石、镁蔷薇石、RO相和C2S为主的矿物,成分复杂活性低,多年来一直未能得到开发利用,原因是没有什么确实可行的技术将钢渣中有效成分分选出来,提高其利用价值。本文通过加大钢渣水泥的粉磨环节提高比表面积、提取钢渣中RO相后的样品试验,验证部分物理性能达标情况。寻求生产钢渣水泥的合理配方和方法,拓宽钢渣的利用思路。     

废弃混凝土对水泥熟料煅烧过程矿物形成的影响

以废弃混凝土、石灰石、砂岩、铁矿石、煤粉为原料,采用普通煅烧工艺烧制了不同煅烧温度下的水泥熟料,利用XRD、SEM等表征手段考察了不同目数的混凝土对水泥煅烧过程中熟料主要矿物形成的影响,并将煅烧生成的水泥熟料与标准熟料进行了对比分析。结果表明,在不同煅烧温度下烧成的水泥熟料中主要矿物的XRD特征峰明显,矿物形成正常,并与对比试样水泥熟料的矿物化学成分相近。不同目数混凝土代替部分生料烧制的水泥熟料组成及形貌的变化有明显的区别,60~80目烧制的水泥熟料因Al、Fe和Si元素含量较高而出现主要矿物黏结和熔蚀现象,阻碍C3S的形成,水泥矿物发育较差,而大于120目烧制的水泥熟料矿物发育良好,主要矿物黏结和熔蚀较少,但f-CaO量高于标准熟料。     

工业镍铁渣的路用特性及原位试验研究

综合采用室内和原位试验研究了工业镍铁渣作为路基填料的适用性。首先实测并统计了不同地区工业镍铁渣的化学成分,分析得到了其主要组分及变异性;同时在室内开展了不同击实条件下的颗粒特性、抗剪强度指标、CBR、压蒸粉化率及回弹模量试验,探讨了不同应用条件下工业镍铁渣的力学特性及路用指标。在此基础上,设计并实施了镍铁渣路堤足尺原位试验,实测了施工期及工后路堤沉降量、水平位移及孔隙水压力的发展规律,并基于有害物检测试验结果评价了环境影响评价。研究结果表明:镍铁渣主要由Si O2、Mg O、和Ca O3种成分组成,其中游离态Mg O与CaO具有一定膨胀性,用于填料前须确保浸水膨胀率不大于2%;镍铁渣为级配不良砾土,标准击实功下其颗粒级配变化较小,掺配10%～20%的黏土有利于改善其路用性能指标。原位试验结果表明,采用土工加筋路堤方式应用镍铁渣效果较好,监测获得的路基变形量在施工初期即可稳定,施工后期及工后变形较小,渗透性好,孔隙水压力可即时消散。根据镍铁渣环境有害物质检出值,其为一般工业固体废物,可直接入场(非预处理)填埋,符合路基填料的环保要求。综合力学及环境试验结果可知,镍铁渣进行适当改良或处理后可直接作为路基填料使用。     

地黄药材与土壤中多元素的相关性分析

目的:分析不同产地的地黄药材及土壤中多种元素的相关性。方法:对采集于河南、山西、山东三省32个主产区的生地黄药材及土壤中的8种元素锰(Mn)、钾(K)、铁(Fe)、铬(Cr)、镁(Mg)、锌(Zn)、氮(N)、磷(P)进行测定,采用富集系数计算各产区地黄药材及土壤中8种元素的富集性,并用Average Linkage法进行聚类分析。结果:各产区中地黄药材及土壤中元素锰(Mn)、钾(K)、铁(Fe)、铬(Cr)、镁(Mg)、锌(Zn)、氮(N)、磷(P)含量没有明显差异,其中药材中钾(K)、镁(Mg)、磷(P)、氮(N)含量最高,而道地产区土壤中锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)、镁(Mg)、磷(P)元素含量显著高于非道地产区土壤中的含量。富集系数显示地黄药材对钾(K)、铬(Cr)、锌(Zn)3种元素有较强的富集作用,道地产区地黄药材和产地土壤铬(Cr)元素含量明显低于非道地产区。结论:通过不同产区地黄药材和土壤中多元素及其富集性的相关性分析,为地黄适宜栽培区域的选择提供参考。     

某近海桥梁孔道灌浆中钢绞线的腐蚀分析

胶州湾某近海桥梁在拆除时发现其跨中箱梁孔道灌浆中的钢绞线发生腐蚀。采用扫描电镜、EDS能谱、X射线衍射及激光拉曼对锈层样品分析表面形貌、元素分布及物相组成。结果表明:钢绞线表面有明显的蚀坑,在锈层中发现Fe、O、Cl、S、Ca、Si等元素。腐蚀产物主要由α-FeOOH、α-Fe2O3、γ-FeOOH、Fe3O4、CaCO3及少量的Fe2(SO4)3和β-FeOOH组成。锈层内部不同位置处的物相组成具有一定的差异。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定苦荞叶中13种元素

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定苦荞叶中的Si、Sn、Al、Na、P、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Mg、Fe 13种无机元素含量的分析方法。优化了分析谱线,在优化仪器条件下各元素的加标回收率为94.1%~103%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.90%~2.6%,检出限(3S/N)为0.21~14.1μg/L。实验结果表明,苦荞叶中含有丰富的常量元素钙、镁、磷与人体必需的微量元素铁、锰、钾、锡。方法快速、简便、准确、可靠。     

镍铁渣基磷酸镁水泥的制备及其机理研究

为实现镍铁渣(FS)的综合利用,降低磷酸镁水泥的生产成本,提出利用高镁含量的FS与磷酸二氢铵(ADP)反应制备镍铁渣基磷酸镁水泥(F-MPC).在50℃恒温水浴中反应8h的条件下,探讨FS与ADP质量比(mFS/mADP)、氧化镁掺量(wM)、水胶比(mW/mB)、硼酸掺量(wBA)对材料凝结时间和抗压强度的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)分析F-MPC水化产物的物相组成及微观形貌,探讨其水化反应机理.结果表明:当mFS/mADP=4、wM=4%、mW/mB=0.17、wBA=0.3%时,F-MPC的工作性能与力学性能最佳;水化产物以鸟粪石为主,同时还有磷镁铵石,F-MPC以这些水化产物为胶结料,通过胶结作用将FS颗粒进行包裹,最终形成高强的硬化体.     

草坪的修剪、施肥和浇水(二)

施肥施肥是为草坪草提供养料的重要措施。植物体主要是由水和少量的干物质组成的。植物通过光合作用固定来自大气的二氧化碳和水中的氢、氧等元素组成碳水化合物,再由碳水化合物进一步合成复杂的有机物。它们不仅含碳、氢、氧,还含有多种由土壤获得的元素。这些元素包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、硫(S)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜     

模拟回用水铸铁管道腐蚀产物特征及对水质的影响

以实际回用水为研究对象,采用4个CDC反应器串联模拟回用水铸铁输水管道,在系统连续运行505 d后,采用SEM、EDS、XRD分析了管道内腐蚀产物的沿程变化特征。此外,在对连续运行期间各反应器中不同形态铁及正磷酸盐磷的浓度进行测定的基础上,研究了腐蚀引起的铁、磷沿程变化。结果表明:模拟回用水铸铁输水管道的腐蚀产物由疏松多孔结构向致密硬壳结构转变;其所含矿物类型主要为γ-Fe2O3、α-Fe OOH和Fe CO3等化合物;腐蚀产物主要含Fe、O、P、Ca、Al等元素,其中Fe、O含量沿程增加,意味着腐蚀产物中铁、氧化物的含量沿程增加。水质测定结果发现,回用水在系统中流经120 min后,水中总铁浓度为进水的23.74倍,其中溶解态铁的贡献不大,增加的主要是铁沉淀物。与此同时,PO3-4-P平均浓度与进水相比降低了18.4%,这与对腐蚀产物的元素分析结果相一致。     

晶硅切磨废弃硅粉为原料的反应烧结Si_3N_4结合SiC复相陶瓷的正交实验研究

以磨切单晶硅废料Si粉和SiC为原料,Y2O3-Al2O3-Fe2O3为复合烧结助剂,反应烧结法制备Si3N4/SiC复相陶瓷材料。运用L9(34)正交设计,研究了原料中Si、助剂Al2O3、Y2O3和Fe2O3的含量对陶瓷材料力学性能的影响和优化。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料的相组成、断口形貌进行分析。结果表明,反应烧结后试样生成Si3N4结合SiC晶粒为主相,及少量SiALON与未反应的Si相的烧结体。Si含量对力学性能的影响最为显著,对于抗弯强度性能,正交试验获得的工艺优化参数:ω(Si):20%、ω(Al2O3):3.2%、ω(Fe2O3):0.8%和ω(Y2O3):2%。     

铁对硫铝酸钡钙矿物水化的影响

用DTA,XRD,SEM,MIP方法研究了铁对硫铝酸钡钙矿物的水化产物的影响.结果表明,加铁后水泥的主要水化产物为BaSO4,含铁C3AH6,CAH10,C2AH8,铁胶和铝胶.C2.75B1.25A2.75Fe0.25-S试样水化时,少量的Fe3 可阻止介稳态的CAH10和C2AH8的转换;C2.75B1.25A2Fe-S试样水化时,大量的Fe3 可促进介稳态的CAH10和C2AH8转变为C3AH6,导致水泥后期强度下降.     

北京地区细颗粒铁尾矿烧结过程与机理研究

针对北京密云地区目前难以利用的泥状细颗粒铁尾矿,采用多种分析手段对其化学成分、粒度、物相组成等进行了表征,并着重探究了密云铁尾矿在高温烧结过程中的物相变化及其机理.结果表明:密云铁尾矿中的SiO2含量(质量分数,下同)约为60%,且含有较多的黏土矿物相;加热过程中,铁尾矿坯体中黏土矿物绿泥石等在500~700℃时发生分解,在约900℃时有正长石、微斜长石和赤铁矿生成;963℃以上正长石、微斜长石与石英、铝硅酸盐形成低共熔物,进入液相烧结阶段;1 000~1 120℃时生成透辉石、普通辉石和钙长石,且其含量随温度升高而增加,同时伴随有赤铁矿相的增加和石英相的减少;随着烧结温度的提高,铁尾矿样品颜色逐渐加深,同时烧结收缩率、质量损失率、密度、维氏硬度均逐渐增大.该型铁尾矿适于用作建筑保温材料的原料.     

钢渣机制砂生产工艺及其用于混凝土砌块的研究

采用破碎压滤工艺制备钢渣机制砂代替天然砂,掺入少量水泥、石膏作激发剂制备混凝土砌块;分析钢渣的有害元素含量及浸出液浓度,测试砌块的强度,用X射线衍射(XRD)分析钢渣机制砂性能。结果表明:钢渣的有害元素含量及浸出液浓度远低于GB 5085.6—2007和GB 5085.3—2007标准限值;复掺水泥、石膏比单掺水泥、石膏的钢渣混凝土砌块抗压强度高,可达7.5 MPa,为单掺石膏的2.2倍、单掺水泥的1.4倍。水化产物主要为碳酸钙、镁方解石以及少量的硅酸盐矿物。