曝气生物滤池陶粒滤料制备及其性能

利用天然黏土（凹土、膨润土等）和粉煤灰作为主要原料，制备曝气生物滤池陶粒滤料。研究了焙烧温度对滤料孔径分布、比表面积、显气孔率等性质的影响。测试结果表明：当焙烧温度在950-1050℃时，滤料的比表面积为4．26-7．24m^2／g，孔径范围0．003-10μm，显气孔率为72．29％-73．21％，容重O．73-0．74cm^2/g，表面粗糙，物理化学稳定性良好。     

煤矸石陶粒滤料的制备及性能研究

以煤矸石为原料,分别采用破碎法和成球法制成滤料生料,经快升温或慢升温焙烧获得陶粒滤料.对所制备陶粒滤料的气孔率、气孔孔径和酸碱可溶率等指标进行了分析比较.结果表明:各种陶粒滤料制品均性能优良;制品的气孔率都随着焙烧温度的升高由小变大,又逐渐降低,成球法制品的气孔率普遍要高于破碎法;快烧制品的气孔孔径分布范围较窄,慢烧制品的气孔孔径分布范围则很宽,2种焙烧方式所得制品中孔径大于100μm的气孔都随着焙烧温度的升高而增加;制品的酸碱可溶率均随焙烧温度的升高而降低.实际生产时,可根据煤矸石特性、产品的性能要求、生产成本等确定煤矸石陶粒滤料的制备工艺.     

钨尾砂生物陶粒的制备及性能研究

以江西大余下垄钨矿的尾砂为原料,炉渣、粉煤灰、粘土为辅料,采用焙烧法进行了制备多孔生物陶粒滤料的试验研究。结果表明,在钨尾砂、炉渣、粉煤灰、粘土的体积比为4∶1.5∶1.5∶1,焙烧温度为1 100 ℃条件下,制备出的生物陶粒粒子密度为1.61 g/cm³、堆积密度为1.10 g/cm³、比表面积为9.7 m²/g、酸可溶率为0.17%、碱可溶率为0.33%、筒压强度为8.1 MPa。用该生物陶粒处理COD_Cr为817 mg/L的实际污水,挂膜速度快,微生物附着量大,易反冲洗,20 d COD_Cr下降率达到93%以上。     

低硅铁尾矿多孔陶粒的制备及污水处理效果

以某低硅铁尾矿为主要原料制备出了尾矿添加量达77%的多孔陶粒,并通过试验室曝气生物滤柱考察了所制备陶粒对模拟生活污水的处理效果。结果表明：该陶粒表面粗糙,内部多孔,表观密度、显气孔率和平均孔径分别为1.33 g/cm³、54%和19.80 μm,重金属浸出试验浸出液中的重金属浓度符合国家地表水环境质量标准。以该陶粒为滤料的曝气生物滤柱对模拟污水的处理效果良好,COD_Cr、NH+₄-N、TN的去除率分别为84.26%、84.01%和25.87%;滤柱内陶粒上附着的微生物种类丰富,进水端单位质量陶粒上的生物脂磷总量可达371.63 nmol/g,陶粒表面和内部分别占90.79%和9.21%。     

用煤矸石制备生物滤池滤料的正交试验研究

以煤矸石为主要原料,制备生物滤池滤料.采用正交实验设计,研究煤矸石粒度、助熔剂比例、黏土比例和烧结温度对滤料性能的影响.结果表明:当煤矸石粒度为100目,助熔剂加量为6%.黏土加量为5%,焙烧温度为1000℃时,滤料的综合性能指标最好,其显气孔率为58.28%,容重为1.13g/cm3,酸蚀率为1.10%.碱蚀率为0.17%.     

用粉煤灰制备生物滤料的正交试验研究

用粉煤灰为丰要原料,制备生物滤池滤料.采用正交实验设计,考察粘结剂类型、助熔剂加量、焙烧温度等对滤料性能的影响.结果表明,助熔剂加量和烧成温度是影响粉煤灰品质的主要因素.当原料配方中助熔剂加量为6%、煤粉加量10%,焙烧温度为1 100℃时,样品的综合性能指标最好,其显气孔率为68.12%,容重为0.69g/cm3,碱蚀率为0.41%,酸蚀率为3.43%.     

赤泥基陶粒的制备及性能研究

以拜耳赤泥为主要原料,糖蜜酒精废液、玻璃、蔗渣为辅料,制备赤泥基陶粒,采用硬度和显气孔率为主要性能指标,考察各制备因素对陶粒性能的影响,并通过XRD、SEM对陶粒进行表征分析。通过试验得到陶粒的制备工艺:制备原料组配为10 g赤泥、0.7 g Al Cl3、3 g玻璃粉末、0.25 g蔗渣、3.5 g糖蜜酒精废液,焙烧温度950℃,焙烧时间3 h。所制备的陶粒平均硬度为152.8 N,显气孔率为43.04%,磨损率为1.58%。表征分析显示:陶粒中赤泥原有八面沸石组分基本消失;陶粒中出现了非晶态的玻璃相组分;陶粒孔洞丰富,部分内、外孔洞连通。     

底泥陶粒的制备及其性能研究

为实现河道底泥的无害化和资源化利用,以河道底泥为主要原料,膨润土、淀粉、石灰石为辅料,采用高温烧结法制备底泥陶粒。通过单因素试验探讨膨润土、淀粉、石灰石用量对陶粒性能的影响,采用正交试验优化陶粒的原料配比和焙烧工艺,并通过XRD、SEM分析陶粒的物相组成、微观结构。结果表明,适宜的原料配比为：底泥、膨润土、淀粉及石灰石的质量比70∶30∶10∶13,最佳的工艺条件为预热温度400 ℃、预热时间10 min、焙烧温度1 000 ℃、焙烧时间15 min。在该条件下制得的陶粒堆积密度为725.52 kg/m³、表观密度为1 326 kg/m³、吸水率为25.00%、抗压强度为3.32 MPa、除磷率为98.69%。底泥陶粒表面粗糙,孔隙结构丰富,吸水渗透性好,除磷率较高,是一种可以应用于水处理的陶粒滤料。     

用离子型稀土尾矿制备多孔免烧陶粒

为实现离子型稀土尾矿的综合利用,减少离子型稀土尾矿对生态环境的影响,以赣南足洞离子型稀土尾矿为主要原料制备多孔免烧陶粒,考察了胶凝材料、激发剂、发泡剂的用量对陶粒性能的影响,并运用扫描电镜（SEM）对所制陶粒的微观形貌进行了表征。试验结果表明：用该离子型稀土尾矿制备多孔免烧陶粒的适宜固体原料配方为稀土尾矿占76%、水泥占10%、生石灰占8%、石膏占4%、铝粉占2%。按此配方制备的陶粒吸水率为30.28%、显气孔率为49.96%、真密度为1.65 g/cm³、抗压强度为3.17 MPa,且含泥量、盐酸可溶率和孔隙率均符合有关标准要求,可用作水处理滤料。SEM分析结果显示,所制陶粒内部孔隙发达,颗粒表面有水化硅酸钙生成。以上研究成果证明,以离子型稀土尾矿为主要原料制备多孔免烧陶粒是可行的。     

底泥陶粒曝气生物滤池处理生活污水的试验研究

为探究底泥陶粒滤料和市售陶粒滤料对曝气生物滤池( BAF)效能的影响,构建了底泥陶粒曝气生物滤 池(SSC-BAF)和市售陶粒曝气生物滤池(CTC-BAF)对比试验体系,考察了 BAF 启动挂膜、不同水力停留时间对生活 污水中 COD、NH3-N、TP 去除效果的影响。 结果表明,底泥陶粒表面粗糙,孔隙性较好,比表面积较大,生物附着性较 强,适于作微生物的载体。 微生物在底泥陶粒滤料上挂膜成功仅需 12 d,且 SSC-BAF 对 COD、NH3-N、TP 的去除率比 CTC-BAF 分别提高了 9. 19、7. 55、11. 42 个百分点。 水力停留时间对 BAF 系统去除 COD、TP 有较大影响,对 NH3-N 的 去除影响较小。 当水力停留时间为 22 h 时,SSC-BAF 对 COD、NH3-N、TP 的去除效果均优于 CTC-BAF,平均去除率分 别为 77. 24%、71. 21%、73. 92%。 以河道底泥为原料制备的陶粒可用作 BAF 滤料,底泥陶粒滤料对 BAF 效能的提升 更显著。     

褐铁矿颗粒的CO磁化焙烧还原特性研究

针对包头固阳褐铁矿磁化焙烧过程中含有丰富孔隙结构的特点, 采用氮气吸附法在77 K 下对-0.074 mm褐铁矿粉进行了吸附-脱附等温线测定, 研究了其孔径分布、比表面积等孔结构变化, 计算得到其脱水矿的体积比表面积为1.152×10⁸ m²/m³。在此基础上, 考虑到还原气体浓度、化学反应和孔隙结构变化对褐铁矿颗粒磁化焙烧过程的影响, 提出了传热、传质与孔隙变化的耦合动力学模型, 以模拟褐铁矿颗粒在773～873 K温度区间下的磁化焙烧过程。通过数值计算得到颗粒在不同温度下的还原度随时间的变化, 同时模拟了一氧化碳在颗粒内部的浓度分布变化, 颗粒粒度为-74 μm, 873 K下, CO浓度为10％时, 还原度达到1时所需时间为80 s。     

由铜渣浸出液制备二氧化硅气凝胶

以铜渣硫酸浸出液为前驱体, 三甲基氯硅烷(TMCS)、正己烷混合溶液为表面改性剂, 通过净化、改性制备疏水性二氧化硅气凝胶。研究了水洗温度对凝胶中金属离子扩散效率的影响, 以及不同TMCS添加量对气凝胶孔结构、孔径分布及表面性质的影响。结果表明, 水洗温度40 ℃较合适; TMCS添加量为75%时所得气凝胶比表面积为822 m²/g, 平均孔径11.6 nm, 密度0.24 g/cm³, 孔隙率88.7%, 接触角123.5°, 呈现出良好的疏水性和热稳定性。     

褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

针对脱水后的多孔褐铁矿, 利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程, 利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程, 同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明, 细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明, 当环境CO浓度由1 mol/m³增大到3 mol/m³时, 褐铁矿磁化还原时间减少了73%; 褐铁矿颗粒粒径越大, 气体越难进入到颗粒内部; 模拟和实验结果表明, 425 μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75 μm颗粒的2.5倍。     

高温活性氧化铝的制备

为解决γ-Al₂O₃在高温条件下的热稳定性问题, 在实验室模拟工业条件, 从[La(EDTA)]^-的添加对γ-Al₂O₃的热稳定性影响进行研究, 对微观结构进行了扫描电镜分析。实验分析结构表明, 加入[La(EDTA)]^-后, 所有实验样品的小孔结构增加, 导致它们在1 200 ℃的高温下同样有着较大的比表面积, 从而提高活性氧化铝的热稳定性,使氧化铝在高温下保持较大的比表面积。添加1%[La(EDTA)]^-的Al₂O₃样品在1 200 ℃焙烧1 h其比表面积达150.36 m²/g, 经扫描电镜分析样品晶体呈不规则多孔网状结构。     

混合焙烧法制备多孔氧化硅

为了缓解石棉工业废渣的排放压力,实现石棉尾矿的资源化利用,以陕南石棉尾矿为原料,采用混合焙烧法制备了多孔氧化硅材料,并采用XRD、SEM、BET等对其结构、形貌、比表面积及性能进行了表征。结果表明:500 ℃下混合焙烧2 h制备的多孔氧化硅结晶状况较好,多孔性良好,比表面积为40.23 m²/g,适合用于工业有机废水的处理。在中性环境下,废水中罗丹明B浓度为25 mg/L、吸附时间30 min时多孔氧化硅对罗丹明B的吸附率最大。     

利用赤泥制备高强陶粒的试验研究

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备了高强陶粒。赤泥掺入量为50%时, 陶粒堆积密度840 kg/m³, 筒压强度达到7.5 MPa,强度标号45 MPa, 1 h吸水率7.6%, 表观密度1 000 kg/m³,孔隙率16.0%, 放射性能够满足作为轻集料的活度要求。利用XRD、SEM等分析手段, 对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。     

中低品位菱镁矿煅烧产物硫化氢脱除性能研究

中低品位菱镁矿因难以直接利用而大量堆积,制备高温脱硫剂是其资源化利用的有效途径之一。 研究 了不同煅烧温度和煅烧时间下煅烧产物的脱硫性能,并通过 XRD、SEM、BET 表征产品的晶粒尺寸、比表面积及孔径等性质,从微观角度分析 H₂S 脱除机理。 在煅烧温度 750 ℃和煅烧时间 30 min 的条件下,煅烧产物的比表面积可达 168. 42 m² / g、平均孔径为 4. 44 nm,且晶粒尺寸较小(9. 10 nm)。 将此条件下获得的煅烧产物用于脱硫,在吸附温度 500 ℃ 、空速 7 200 h^-1 的工况下,H₂S 穿透时间为 162 min,穿透硫容可达 14. 75 mg / g。 研究结果为中低品位菱镁矿的资源化利用提供了新途径。