赤泥等工业固体废物制备陶粒的研究

分析了赤泥、煤矸石、粉煤灰等原料的基本特性，经配比、粉磨、成球，在一定温度下焙烧，制备出了结构均匀、性能良好的陶粒。讨论了赤泥陶粒的膨胀机理，指出以赤泥为主要组分搀加一定量的粉煤灰和煤矸石完全可以制备出符合要求的陶粒。     

利用钒尾矿制备高性能陶粒

以钒尾矿为主要硅铝原料制备陶粒,对粉煤灰和黏土的添加比例、制粒工艺参数、焙烧制度进行了系统的研究。结果表明,质量比为6∶3∶1的钒尾矿、粉煤灰、黏土混合料,在制粒水分为8%,制粒时间为20 min,生陶粒预热温度为350 ℃,预热时间为30 min,焙烧温度为1 180 ℃,焙烧时间为12 min时,制得的陶粒堆积密度为691 kg/m³,吸水率为1.4%,筒压强度为10.7 MPa。XRD和SEM分析表明,在由钒尾矿生成陶粒的过程中生成了莫来石,并产生了对陶粒强度起支撑作用的非晶态凝胶相。     

酸浸钒渣制备高强陶粒工艺

为了提高酸浸钒渣的利用效率,以商洛千家坪钒渣为主要原料,添加黏土和粉煤灰制备建筑用烧结陶粒。对陶粒制备过程中各物料的配比、制粒工艺参数、预热和焙烧制度进行了系统研究。结果表明,物料配比为钒渣∶粘土∶粉煤灰=6∶1∶3、制粒用水量为18%、制粒时间为15 min、预热温度为400℃、预热时间为30 min、焙烧温度为1160℃、焙烧时间为20 min的条件下,可制得筒压强度为11.58 MPa,堆积密度为1014.7 kg/m3,吸水率为5.61%的高强陶粒。SEM和XRD分析结果表明,钒渣在烧结成陶粒的过程中主要产生了石英、斜长石和钾长石相,形成了结构致密、孔骨架良好的矿物集合体,因此提高了陶粒的强度。      

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料，粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪（TG-DSC）和X射线衍射仪（XRD）分析了原料的热反应过程，确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响，优化陶粒制备工艺。结果显示，陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大，而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%，以10℃/min的速度升温至1 000℃，再以25℃/min的速度升温至1 210℃，保温30 min，所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m3，表观密度为1 907.14 kg/m3，筒压强度为8.34 MPa，1 h吸水率为5.04%，满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求，为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。      

粉煤灰在不同碱源条件下水热合成A型沸石

以粉煤灰为原料,NaOH和Na2CO3,为碱源,进行了合成A型沸石的研究.粉煤灰被添加到不同浓度的碱液中制备出料浆,在固液比为100 g:400 cm3,在温度为393 K的条件下,水热搅拌合成沸石,反应时间分别为3 h和24 h.研究结果表明,NaOH作为碱源合成A型沸石与用Na2CO3比较,原料转化率高,产品结晶度大,合成时间短,但总体来说粉煤灰转化率不高.     

铁尾矿陶粒的制备及对生活污水的处理

以铁尾矿为主要原料,加入少量粉煤灰、煤矸石、石灰石及生物外加剂,制备铁尾矿陶粒滤料,并考察其对生活污水COD的去除效果。结果表明：在铁尾矿、粉煤灰、煤矸石、石灰石、生物外加剂分别占总物料量的86%、6%、4%、3%、1%,陶粒粒径为3～5 mm,焙烧温度为1 100 ℃时,烧制的陶粒滤料对生活污水COD的去除率可达80%。XRD和SEM分析表明,焙烧过程中产生的钠长石提高了陶粒的强度,同时陶粒表面粗糙、内部多孔、比表面积增大,因此具有良好的吸附性能,有利于生活污水中污染物的去除。     

信阳上天梯珍珠岩膨胀性能影响因素研究

以信阳上天梯珍珠岩为原料,在不同温度和时间下进行预热和焙烧,测定其焙烧后的膨胀性能,绘出膨胀性能曲线.详细讨论了样品焙烧量、预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间等因素对珍珠岩膨胀性能的影响,实验结果表明,信阳珍珠岩的最佳膨胀条件为:预热温度250～350℃,焙烧温度1150～1200℃,焙烧时间10～15s.     

石矿尾泥与市政污泥制备高强陶粒试验研究

为拓展建筑石矿尾泥的资源化利用途径,开展了以新开元尾泥为主要原料、市政污泥及石灰石为添加剂制备高强陶粒的烧制试验,考察了原料组成及焙烧制度对陶粒堆积密度、吸水率、筒压强度等性质的影响。结果表明:在预热温度500℃、预热时间20 min、焙烧温度1 130℃、焙烧时间10 min时,以石矿尾泥80%、市政污泥10%及石灰石10%为原料,可以制得堆积密度760 kg/m3、吸水率2.6%、筒压强度10.3 MPa的高强陶粒;在高温焙烧阶段添加市政污泥,可以促进孔隙的形成,降低陶粒的密度,促使陶粒轻质化;石灰石的添加兼具造气和助熔的作用。     

碱焙烧法从高温合金废料中分离铼

本文系统研究了高温合金废料中稀贵金属Re分离的工艺过程及工艺参数。分离方法选择碱焙烧法,研究了焙烧坩埚、焙烧时间、焙烧温度、水浸温度以及NaOH和钠盐加入量等因素对Re在焙烧水浸后回收率的影响。结果表明,选用致密的Al2O3坩埚,合金粉料与所加入NaOH和钠盐总和的质量比为1:2时,在900°C常压无气氛条件下焙烧60min,水浸温度70~90°C,浸出液中Re的回收率能够达到93.78%。其中所加入的钠盐为Na2CO3和Na2SO4,三者质量比为NaOH：Na2CO3：Na2SO4=6：1：3。     

硅藻土/碳酸钙复合吸附材料制备研究

本实验用生石灰和碳酸铵与硅藻土混合进行水热改性,合成具有一定力学性能且吸附性能良好的硅藻土陶粒。研究了制备过程中生石灰添加量、碳酸铵添加量、水热反应温度、焙烧时间及焙烧温度对陶粒强度及吸附性能的影响。结果表明:当硅藻土中生石灰的添加量为15%、碳酸铵添加量为15%,180℃水热反应6 h,并在125℃下焙烧40 min时,陶粒性能最佳,其散失率仅为4.41%,对阳离子红的吸附去除率可达到49.42%,饱和吸附量为247.1 mg/g。X射线衍射(XRD)与红外光谱(FTIR)分析表明:向硅藻土中加入生石灰和碳酸铵后,硅藻土陶粒中生成了碳酸钙物相。     

Silica-alumina molar ratio and some factors effect on the synthesis of zeolites from fly ash

In order to improve the activity and eliminate some impurities, pretreatment was used before hydrothermal synthesis. The fly ash was mixed with an aqueous NaOH solution, the alkali melted fly ash was also adopted, which is hydrothermally treated at about 104 °C, and the liquid/solid ratio was controlled at 6:1. In order to control Si/Al molar ratio, SiO₂ or Al₂O₃ powers were added to the fly ash. The results of XRD and SEM show that the alkali melted can activate fly ash and eliminate its quartz and mullite, along with the improvement of Si/Al molar ratio and alkalinity. In addition, zeolite Na-A changes into sodalite gradually, and nepheline is the synthesized intermediate product. Those results were discussed on the basis of a formation mechanism of zeolite from fly ash.     

粉煤灰制备NaA型分子筛及其对铅离子的吸附性能研究

以粉煤灰为原料,采用碱熔-水热法合成NaA型分子筛。通过单因素试验探究了水热温度、水热时间、碱浓度、碱灰比对制备分子筛的影响,采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛的性能进行评价。结果表明:水热温度100 ℃、水热时间5 h、NaOH浓度2.73 mol/L、碱灰比2.8有利于NaA型分子筛的合成,其钙离子交换量最高可达374.63 mg/g。利用合成的NaA型分子筛对液相中的铅离子进行吸附研究,在分子筛投加量1 g/L、溶液pH值6.2、吸附温度25 ℃、吸附60 min时,吸附容量(Q_e)最高可达471.51 mg/g;分子筛的吸附等温线更加符合Langmuir等温线模型,饱和吸附容量(Q_m)可达580.18 mg/g。     

烧结-碱溶法从高铝粉煤灰中浸出镓的研究

以高铝粉煤灰为原料, 通过对粉煤灰进行烧结活化、碱溶、滤洗等工艺, 制得含镓溶液。探讨了烧结助剂种类、碱液种类、碱液浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等因素对镓浸出效果的影响。结果表明: 以碳酸钠作为烧结助剂, 氢氧化钠作为浸出液溶剂, 在碱液浓度200 g/L、液固比40∶1、浸出温度60 ℃、浸出时间6 h时, 浸出液中镓含量达到41.438 g/t。     

石灰烧结法从煤系高岭土提取氧化铝的研究

采用高岭土为原料提取氧化铝,研究以萤石为助剂煅烧活化煤系高岭土和溶出提取氧化铝的条件,考察了煤系高岭土煅烧活化和溶出条件对煤系高岭土中氧化铝溶出率的影响。实验表明,煅烧活化条件为:石灰石与煤系高岭土质量比2.5、萤石用量1%、煅烧温度1260℃、烧成时间90 min;溶出的最佳工艺条件为:溶出温度85℃、溶出时间2.0 h、Na2CO3质量分数9%、液固比3.5,在此条件下,粉煤灰中氧化铝的溶出率高达90.5%。     

碱激发高炉矿渣-粉煤灰制备充填胶凝材料

以河南某材料公司的高炉矿渣和粉煤灰为原料,NaOH溶液为碱激发剂,对山东某金属矿山的尾砂进行胶结充填体强度试验。结果表明,在高炉矿渣与粉煤灰的质量比为4,NaOH浓度为8 mol/L,液固质量比为0.5情况下,充填材料试件3 d、28 d的抗压强度分别为2.12和6.84 MPa,满足充填要求。SEM分析表明,高炉矿渣和粉煤灰在碱激发后生成大量的凝胶相,是充填材料试件产生强度的主要原因;XRD和FTIR分析表明,碱激发材料中出现了水化硅酸钙的晶相峰,Si（Al）-O-Si在碱激发作用下发生解聚后又重新聚合形成［SiO₄］,以及碱激发后的材料体系吸收空气中的CO2生成碳酸盐矿物,是净浆试件强度的主要来源。     

用略阳电厂粉煤灰合成沸石的试验研究

以略阳电厂粉煤灰为原料,进行了用水热法和熔融水热法合成A型沸石和Y型沸石的试验研究。结果表明：粉煤灰在80 ℃和碱性条件下水热反应4 d,可获得含P型沸石和X型沸石的粉煤灰沸石;向粉煤灰中加入Al(OH)₃和NaOH固体,以800 ℃熔融1 h后,在80 ℃下水热反应12 h,可获得A型沸石;向粉煤灰中加入硅灰石和NaOH固体,以800 ℃熔融1 h后,在80 ℃下水热反应36 h,可获得Y型沸石。将3种合成沸石与天然沸石和粉煤灰进行吸附溶液中Cd²⁺的对比,吸附能力由强到弱的排序为Y型沸石＞A型沸石＞粉煤灰沸石＞天然沸石＞粉煤灰。     

粉煤灰碱浸残渣合成沸石及其对Cu~(2+)和Pb~(2+)的去除

以碱浸提取硅的粉煤灰残渣为原料,添加碱液后水热晶化合成了沸石。考察了碱液浓度、煅烧处理对沸石合成的影响,并将合成沸石用于水中Cu2+和Pb2+金属离子的去除。结果表明:随着碱液浓度的增加,合成沸石的晶型由P型向方钠石转变,煅烧处理有助于Si的浸出,合成的沸石结晶度和纯度更好。合成沸石对这两种金属离子均具有较好的去除效果,煅烧处理后其去除效果更佳。     

水热碱溶法从粉煤灰中浸出镓的研究

采用水热碱溶法从焙烧处理后的粉煤灰中浸出镓, 研究了反应温度、钙硅比、碱液浓度、液固比、反应时间等因素对镓浸出效果的影响。综合镓的浸出率以及反应成本等因素, 确立了浸出镓的最优条件为:反应温度180 ℃、钙硅比1∶1、碱液浓度200 g/L、液固比20∶1、反应时间3.0 h。在最优条件下, 粉煤灰中镓浸出率可达87.84%。     

基于造纸污泥灰的矿山充填胶凝材料活性激发试验

矿山充填的胶凝材料可以选用成本低的造纸污泥灰,高温煅烧后的造纸污泥灰其潜在活性需要激发剂激发才能够显现出来。在分析造纸污泥灰高温煅烧后组分与化学成分的基础上,尝试性的利用不同浓度的NaOH、Na2SO4、NaCl溶液在实验室进行了高温煅烧造纸污泥灰活性激发试验。基于实验结果发现：NaOH激发剂、Na2SO4激发剂与NaCl激发剂对于造纸污泥灰活性都有一定的促进作用,NaOH激发剂、Na2SO4激发剂的激发效果明显,NaCl激发剂效果相对较弱。激发剂溶液浓度与激发效果基呈正相关性,工程应用上,建议选用CaOH及CaSO4的混合物作为激发剂,CaCL2作为早强剂。试验结果为造纸污泥灰在矿山充填应用中提供了理论支持。     

粉煤灰合成P型沸石研究

通过分析粉煤灰的矿物组成、化学成分和P型沸石的合成机理,设计了粉煤灰水热法制备P型沸石的工艺流程,并重点介绍了粉煤灰合成时的n(SiO2)/n(A l2O3)、n(Na2O)/n(SiO2)、n(H2O)/n(Na2O)、晶化温度和时间以及晶种添加等方面的原理及工艺参数选择,为粉煤灰合成高品质的P型沸石提供借鉴。