工业及生活废渣制备彩色微晶玻璃的研究

介绍了国内外以冶金矿渣、尾矿渣及粉煤灰、城市垃圾焚烧飞灰为主要原料的废渣微晶玻璃的研究概况,分别对其组成、结构与性能、种类与制备等方面做了分析。重点综述了彩色废渣微晶玻璃的研究现状,在废渣微晶玻璃的基础上,调节玻璃组分,以硒粉、氧化铬、氧化锰等作为着色剂,通过采用一次着色或二次着色工艺,可制备出色彩丰富的废渣微晶玻璃,市场潜力巨大。最后展望了工业及生活废渣制备微晶玻璃的未来发展。     

矿渣微晶玻璃专家系统经验设计

分析了矿渣微晶玻璃材料设计知识的特点,确定了合适的知识表示方法.模拟了材料设计专家进行材料设计的思路,建立了矿渣微晶玻璃材料设计专家系统的经验设计模块,并由实例验证其具有很好的设计效果.     

矿渣微晶玻璃材料设计神经网络模型

研究了人工神经网络在矿渣微晶玻璃材料设计中的应用。采用基于变尺度法的新学习算法建立了三层前馈型神经网络,发现当网络结构为M-2M-1,取一定范围内的学习误差时,网络具有很好的学习效果。研究证明,建立的人工神经网络模型学习速度快,收敛稳定,强壮性好,能根据较少的实验样本有效抽取矿渣微晶玻璃组成、工艺和性能之间的内在规律,是进行微晶玻璃材料设计的有力工具。     

Nb2O5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响

为研究Nb_2O_5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响机理,以富铁白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,采用熔融工艺制备了添加质量分数0%~4%Nb_2O_5的透辉石基矿渣微晶玻璃。DTA、XRD、SEM和力学测试结果表明,Nb_2O_5主要以Ca2Nb2O7第二相的形式存在于辉石相界,其含量随Nb_2O_5添加量升高而增大。同时辉石主晶相从类菊花状枝晶组织转变成平均尺寸逐渐减小的圆角岛状组织。微晶玻璃的抗折强度平均为207 MPa,当Nb_2O_5质量分数为2%时最高,达236 MPa。     

磁记忆存储器微晶玻璃基板

介绍了适用于高容量，小型化磁记录存储器基板的各种微晶玻璃材料，详细讨论了微晶玻璃的化学组成，显微结构，主晶相种类以及微晶玻璃的物化性能和表面特性，并与ＮｉＰ／Ａｌ基板材料性能进行了对比，简要介绍了硬盘微晶玻璃基板的实用性研究结果。     

熔制保温时间对CAMS系矿渣微晶玻璃结构与性能的影响

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制得CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2(CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、Raman、红外光谱及理化性能测试手段,研究了熔制过程中不同保温时间对微晶玻璃结构与性能的影响。结果表明:随着熔制保温时间的延长,矿渣玻璃熔液中氟的挥发及对氧化铝坩埚的侵蚀导致基础玻璃中氟含量降低而Al2O3含量升高,基础玻璃析晶温度呈先上升后下降的趋势,微晶玻璃主晶相为透辉石,晶粒出现先细化后粗化的趋势,第二相萤石相随着保温时间的延长逐渐消失,最终导致微晶玻璃结构及理化性能发生改变。当玻璃熔制保温时间为5h时,制备的微晶玻璃综合性能最优,其密度、抗折强度、显微硬度及耐酸碱性分别为3.09g/cm3、201 MPa、7 021 MPa、97.78%和98.83%。     

石墨粉对矿渣微晶玻璃结构和性能的影响

用熔铸法、以白云鄂博东尾矿及粉煤灰为主要原料制备了添加质量分数为0-13%石墨粉的CaO-Al2O3-MgO-SiO2(CAMS)系矿渣微晶玻璃,用DTA、XRD、FE-SEM、TEM和热膨胀仪等手段对其表征,研究了石墨粉添加量对CAMS基矿渣微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明,5%石墨粉被氧化提高Fe2+含量促进了辉石相的晶化,样品在100-600℃的热膨胀系数可提高15%以上;随着Fe被更多的石墨粉还原出来,辉石相形核基础-磁铁矿相晶核减少抑制了辉石相的生成。辉石球形晶粒由尺寸更小的柱状晶和少量残留玻璃相组成。     

浅谈球磨机设备的改造

我国的幅员辽阔,资源丰富,有着众多的工业原料来源。于大量的开矿,不仅仅导致地下缺空,容易导致地震,并且矿渣对于空气有一定的污染,多年于矿井工作人员也容易由矿渣引起呼吸道疾病。此外.高炉矿渣还可作为铸石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。以下将谈到对于矿渣磨球机的设备在改造方面的问题。     

高炉矿渣二次资源合成绿色无机材料的研究进展

以高炉矿渣为原料合成绿色无机材料,不仅为固体废弃物的深度利用提供了一条新的思路,而且为多种无机材料的廉价合成提供了一条新的绿色工艺.在简单介绍高炉矿渣矿物及化学组成的基础上,综述了利用高炉矿渣二次资源合成Sialon、水泥及混凝土、涂料、胶凝材料、矿渣纤维、硅灰石、多孔陶粒、泡沫材料、微晶玻璃、透水砖等绿色无机材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

氧化锆对锌硼硅玻璃热震稳定性的影响

在锌硼硅玻璃中添加0％～10％（质量分数）的部分稳定氧化锆粉体，在一定温度下烧结后制备成氧化锆／锌硼硅微晶玻璃。采用半圆涂敷法测试微晶玻璃的耐冷热激变炸裂的性能；利用万能试验机测量微晶玻璃遭受热冲击后的残留抗压强度；采用402ES．3电子热膨胀仪和TC-100常温接触式导热系数测定仪测试氧化锆，锌硼硅微晶玻璃的热膨胀系数和导热系数。结果表明，氧化锆可以明显增加微晶玻璃受冷热冲击而炸裂的次数，使微晶玻璃热冲击后残留抗压强度下降的程度大大减小。氧化锆／锌硼硅微晶玻璃的热膨胀系数与导热系数随着氧化锆含量的增加而下降。由此可见，氧化锆可以明显改善锌硼硅微晶玻璃的热震稳定性，从而提高其使用可靠性。     

钢渣超微粉/橡胶复合材料的性能及补强-阻燃机制

以磁选热闷渣、未磁选热闷渣、电炉渣和风淬渣作为研究对象,以乙二醇、三乙醇胺和无水乙醇制备钢渣助磨剂,钢渣助磨剂与钢渣进行复合获得钢渣超微粉。将钢渣超微粉与炭黑N220、促进剂、硫磺、 ZnO、硬脂酸、天然橡胶进行复合,制备钢渣超微粉/橡胶复合材料。研究钢渣种类和钢渣助磨剂用量对钢渣超微粉/橡胶复合材料力学性能和阻燃性能的影响。利用XRF、 XRD、 LPSA和FTIR对化学成分、矿物组成、粒度分布和组成结构进行测试。结果表明,以电炉渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能最佳,以磁选热闷渣或未磁选热闷渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的阻燃性能最佳。钢渣助磨剂可以减小钢渣超微粉的粒度尺寸,改善钢渣超微粉的粒度分布均匀程度。随着钢渣助磨剂用量的增加,钢渣超微粉的粒度分布均匀程度改善,钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能提高,阻燃性能降低。     

掺有磷渣的水泥基材料研究现状与分析

简介了磷渣的组成、结构与活性,分析了影响磷渣活性的主要影响因素;综述了磷渣作为辅助性胶凝材料对水泥基材料凝结时间、水化热、结构变化、强度、干燥收缩和耐久性等的影响,分析了磷渣在水泥基材料中应用存在的主要问题,并提出了一些改善措施和解决思路。加强磷渣在水泥基材料中的应用基础研究,对提高磷渣在水基材料中的利用率和减少环境污染有着重要意义。     

Cr2O3对Al2O3基渣系黏度的影响

铝热还原制备铜铬合金时,合金中会存在气孔以及Al2O3、Cr2O3等夹杂物,采用电渣重熔工艺可有效去除气孔及夹杂物等缺陷。采用内柱体旋转法测量了不同组成的CaO-Al2O3-Cr2O3、CaO-Al2O3-CaF2-Cr2O3渣系的黏度,采用XRD技术分析了高温熔炼渣的物相,并计算了各渣样的黏流活化能。研究结果表明,当碱度不变时,随着CaO-Al2O3中Cr2O3含量的增加,渣样的黏度逐渐降低。当Cr2O3含量为4%时,下降的趋势很大,当Cr2O3含量为2%时黏度下降趋势平缓,当渣系中Cr2O3含量较高时会出现Ca3Al2O6等高熔点相,造成渣黏度增大。CaO-Al2O3-CaF2-Cr2O3渣的高温黏度较低,1500℃时渣样的粘度均小于0.1Pa.s。渣系的黏流活化能变化趋势与渣样的黏度值变化趋势一致。     

冶金炉渣制备微晶玻璃的研究与进展

综述了利用冶金炉渣制备微晶玻璃的方法；介绍了更为简便的粉末成型直接烧结法的最新进展；综述了基础玻璃的组成、热处理制度对炉渣微晶玻璃性能的影响；展望了炉渣微晶玻璃的发展前景。     

高钛矿渣的粉磨特性研究

由于攀钢高炉渣中含有20%以上的TiO2,使其利用受到很大限制,为使高钛矿渣作为掺合材料应用于混凝土,需首先了解高钛矿渣的粉磨特性。本文中研究了粉磨时间与高钛矿渣细度之间的关系,对比了高钛矿渣与普通矿渣易磨性并分析了助磨剂对高钛矿渣粉磨的影响。结果表明,高钛矿渣的易磨性较普通矿渣差,可使用助磨剂提高高钛矿渣的粉磨效率。     

Synthesis and heavy metal immobilization behaviors of slag based geopolymer

In this paper, two aspects of studies are carried out: (1) synthesis of geopolymer by using slag and metakaolin; (2) immobilization behaviors of slag based geopolymer in a presence of Pb and Cu ions. As for the synthesis of slag based geopolymer, four different slag content (10%, 30%, 50%, 70%) and three types of curing regimes (standard curing, steam curing and autoclave curing) are investigated to obtain the optimum synthesis condition based on the compressive and flexural strength. The testing results showed that geopolymer mortar containing 50% slag that is synthesized at steam curing (80 degrees C for 8h), exhibits higher mechanical strengths. The compressive and flexural strengths of slag based geopolymer mortar are 75.2 MPa and 10.1 MPa, respectively. Additionally, Infrared (IR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques are used to characterize the microstructure of the slag based geopolymer paste. IR spectra show that the absorptive band at 1086 cm(-1) shifts to lower wave number around 1007 cm(-1), and some six-coordinated Als transforms into four-coordination during the synthesis of slag based geopolymer paste. The resulting slag based geopolymeric products are X-ray amorphous materials. SEM observation shows that it is possible to have geopolymeric gel and calcium silicate hydrate (C-S-H) gel forming simultaneously within slag based geopolymer paste. As for immobilization of heavy metals, the leaching tests are employed to investigate the immobilization behaviors of the slag based geopolymer mortar synthesized under the above optimum condition. The leaching tests show that slag based geopolymer mortar can effectively immobilize Cu and Pb heavy metal ions, and the immobilization efficiency reach 98.5% greater when heavy metals are incorporated in the slag geopolymeric matrix in the range of 0.1-0.3%. The Pb exhibits better immobilization efficiency than the Cu in the case of large dosages of heavy metals.     

Molding and casting behavior of ferro chrome slag as a mold material in ferrous and non-ferrous foundry industries

In the present investigation, efforts are made to use Ferro Chrome (Fe-Cr) slag as a mold material for the replacement of silica sand in the foundry industry. The sodium silicate-Fe–Si process is adopted for evaluating the same. The process parameters considered for this investigation are % of sodium silicate, % of Fe–Si powder as a binder, and mold setting time. A series of sand tests are carried out on sand, slag individually, and for various combinations of these two. Three types of molds are made with sand, slag individually, and combination of these two with 6% sodium silicate and 1.5% Fe–Si. Various ferrous and non-ferrous castings are performed on these newly developed slag molds. The results reveal that the Fe-Cr slag with mold permeability, compression, and shear strength is a suitable candidate for either partial or full replacement of silica sand. During casting neither fusing, dripping, nor collapse of the mold walls is observed in slag molds; this is true for both ferrous and non-ferrous castings. Castings with good surface finish and no surface defects are made by slag molds. Faster heat transfer in slag molds enable to obtain castings with enhanced metallurgical and mechanical properties.     

碳酸化钢渣和矿渣作硅酸盐水泥混合材水化性能研究

通过对钢渣碳酸化前后的硅酸盐相提取及水化放热性能和将碳酸化钢渣和矿渣作为混合材的硅酸盐水泥的胶砂强度和水化产物种类的测定,以及对它们微观形貌的观察,研究了碳酸化钢渣对胶凝体系水化性能的影响.结果表明,碳酸化使钢渣中硅酸盐相的含量由47.06％下降至14.38％;碳酸化促进了钢渣的早期水化,抑制其后期水化;在配比相同的条件下,碳酸化钢渣-矿渣-硅酸盐熟料体系试样的3、28d抗压强度较未碳酸化钢渣-矿渣-硅酸盐熟料体系试样的高;碳酸化生成的CaCO3促进了熟料的水化;碳酸化钢渣促进了胶凝体系中AFt的生成,且生成水合碳铝酸钙.     

矿渣的活性激发技术

本文综述了近年来国内外关于矿渣结构的观点，矿渣的潜在活性的激发方法及其激发机理。分别介绍了矿渣的物理激发、化学激发和复合激发方法及其机理，并提出了矿渣活化技术的发展方向。     

碱激发改性矿粉/砒砂岩复合材料

为了实现砒砂岩的资源化利用,首先,通过碱激发法并掺入适量的矿粉将砒砂岩转变成了力学性能较好的改性矿粉/砒砂岩复合材料;然后,系统地研究了矿粉、碱激发剂掺量和龄期对改性矿粉/砒砂岩复合材料抗压强度和软化系数的影响;最后,利用SEM/EDS、FTIR和XRD分析了改性矿粉/砒砂岩复合材料的水化进程和碳化进程。结果表明:改性矿粉/砒砂岩复合材料的90d抗压强度和软化系数分别达到46.0 MPa和0.94,完全满足工程应用的需求;改性矿粉/砒砂岩复合材料主要的水化产物为C-S-H凝胶和地聚物胶体,且C-S-H凝胶存在比较严重的碳化现象;当矿粉和NaOH的掺量分别为20.0wt%和1.5wt%时,C-S-H凝胶的28d碳化率达30.1%,且碳化率随矿粉及NaOH掺量的增加而减小,但碳化率对强度几乎没有影响。改性矿粉/砒砂岩复合材料拥有良好的力学性能及耐水性。