沸石矿物的开发与应用

天然沸石作为一种重要的非金属矿物,具有吸附、离子交换、催化等众多优异的物化性能,被广泛应用于建筑材料、环保材料、轻工业、农牧业等领域。本文主要介绍了天然沸石矿物产品的开发与利用,如建材、抗菌剂、水处理剂、土壤改良剂、止血剂、饲料添加剂等,指出了天然沸石的开发利用趋势与前景。     

天然沸石混凝土

天然沸石的主要造岩矿物是沸石。沸石是含水结晶质架状构造的碱和碱土金属铝硅酸盐矿物。我国自1978年发现天然沸石以来,天然沸石便在水泥工业、混凝土工业等领域得到了广泛的应用。我国天然沸石贮量十分丰富,有21个省、自治区发现了120多处沸石矿床。其中河北赤城县独石口沸石矿、浙江缙云县沸石矿与黑龙江海林     

天然沸石抗菌剂及其在瓷砖中应用的研究

对天然沸石抗菌剂的制备及其在瓷砖中的应用进行了研究。天然沸石通过水溶液银离子交换、400℃热处理2h,制备出具有抗菌耐久性的天然沸石抗菌剂;将这种抗菌剂应用于瓷砖釉料,制备出抗菌瓷砖。分析了提高抗菌耐久性的机理,讨论了热处理温度、抗菌剂掺量、瓷砖烧成时间及使用环境对抗菌性能的影响。     

天然沸石在混凝土中的应用研究评述

混凝土因具有优异的力学和物理性能广泛应用于建筑行业,但其缺点也很明显,包括负面环境影响和低耐久性.提升混凝土性能以弥补这些缺点一直是该研究领域的热点,在混凝土中掺加天然沸石粉可以有效改善这些问题.讨论了沸石的结构和基本性质,以及作为辅助胶凝材料和内部养护剂在混凝土生产中的应用,分析了沸石对混凝土工作性能、力学性能、耐久...     

开发非金属矿深加工技术占领国际市场

非金属矿工业包括非金属矿采掘业和加工制品业两大类。非金属矿产和加工制品有许多独特的物理、化学性能,是当代工业、农业和高技术产业必不可少的天然功能材料。被广泛应用于工业、交通、农业、环保、国防和高科技产业等领域。因此,非金     

调湿材料的研究

调湿材料是能自动调节室内湿度的一种新型多功能材料.它是通过对空气中水分的吸附与解吸来调节密闭空间内的湿度;因此,调湿材料首先是亲水性材料.而吸附与解吸又与材料内部的孔的体积含量、孔的分布及孔的形状等有关.天然沸石具有多孔微晶结构、内表面积大,具有优良的吸湿与排湿的功能.本课题研制了以天然沸石为基材的调湿材料,以找出调温材料的合理组成.     

新型填料在曝气生物滤池中的应用研究进展

应用于曝气生物滤池(BAF)中的填料种类繁多，新的填料不断出现。目前国内主要研究和应用的新型填料有：进口专利填料BIOLITES、球形轻质陶粒、天然沸石。前两种填料已成功运用在实际生产实践中，而天然沸石作为BAF中的填料仍处在研究过程中，要真正广泛应用于实践，还需要作大量的工作。     

超声改性沸石去除微污染原水中氨氮的研究

采用超声强化NaCl对天然沸石进行改性,考察了改性沸石对氨氮的吸附去除特性。结果表明,在超声功率为560 W、改性时间为40 min、NaCl浓度为0.8 mol/L的条件下制备的改性沸石对氨氮的去除效果最佳;在氨氮初始浓度为10 mg/L、改性沸石投加量为5 g/L的条件下,吸附40 min后改性沸石对氨氮的去除率可达到86.9%,120 min后达到吸附平衡,此时对氨氮的去除率为91.11%,相比天然沸石提高了86.3%;准二级反应动力学模型可以较好地描述改性沸石的吸附行为,R2=0.991;改性沸石对氨氮的吸附符合Langmuir模型(R2=0.961 2),其最大吸附量可达到12.56 mg/g。     

利用沸石吸除臭气

日本九洲工业大学根据沸石矿物具有吸附气体能力这一特点,对吸除氨、硫化氢、甲基硫醇等恶臭气体的可能性进行了研究。实验时,考虑到有效利用沸石,对制粒时产生的沸石细粉经添加粘结剂制成片状试料进行了试验。沸石为斜发沸石和丝光沸石,除了用柱流法来研究片状化条件和吸附能力之间关系之外,还对吸附气体的机理做了种种研讨。实验     

沸石开发应用潜力大

据“第四届国际沸石产状、性质及利用会议”报道,这次在美国爱达荷州召开的会议上,有关专家认为,作为一个单矿种——天然沸石已成为世界范围共同关注的一种新兴的、具有无限开发利用的潜力,应用领域极广的工业矿物。 在本次会议上许多国家不仅注意到天然沸石在建材工业、农业上的利用,还重视天然沸石     

南昆铁路百色盆地膨胀土路堤病害机理研究

由于长期遭受卸荷和化学风化作用 ,特别是亚热带风化淋滤作用 ,下第三系泥岩或砂质泥岩的残积层不仅发生粘土矿物转化 ,而且造成密度的强烈降低。百色盆地膨胀土具有残积型膨胀土所特有的低容重 (约 19.0 2kN/m3)、高孔隙比 (0 .75～ 1.78)、高含水率 (2 5 %～ 41% )、高分散性 (<2 μm含量 >5 0 % )、强收缩 (体缩 >15 % )等一系列不良工程性质。这种膨胀土无侧限单轴抗压强度仅 0 .0 3～ 0 .42MPa左右 ,不属于膨胀岩范畴。扫描电子显微镜 (SEM )和X -射线衍射 (XRD)鉴定结果表明 ,其主要粘土矿物成分为I/S混层矿物 ,而不是伊利石 (有别于前人的认识 )。现行规范中膨胀势判别方法的缺陷造成设计安全系数偏低 ,是路基严重变形、破坏的重要原因之一。本文提出了进一步治理病害的工程措施     

矿物成分相关的黏土一维压缩特性分析

为了探索不同黏土矿物成分对黏土一维压缩特性的影响,采用高岭土、伊利土、蒙脱石及绿泥石,按不同质量比例混合来制备重塑土样,进行室内标准一维压缩试验。大量试验结果对比表明：①高岭土与伊利土混合土样的压缩指数（C_c）和回弹指数（C_s）都随伊利土含量的增加而增加;②高岭土、伊利土与蒙脱石混合土样的C_c和C_s随蒙脱石含量的增加而增大,且蒙脱石的作用占主导地位;③高岭土、伊利土、蒙脱石及绿泥石混合土样的C_c和C_s随蒙脱石与绿泥石二者含量之和的增加而增大,且蒙脱石的作用占主导地位。基于试验结果,总结出各黏土矿物成分影响的压缩指数与回弹指数的非线性表达式。此外,试验表明所有混合土样的压缩指数与回弹指数的比值（C_c/C_s）介于6.1和9.1之间变化。     

双尺度渐进展开计算黏土渗透率影响因素研究

在岩土工程中,可采用双尺度渐进展开法反演计算土体渗透率,其表征单元体(REV)的选取直接影响计算的准确度。以海洋黏土渗透率为例,对REV颗粒形状、排列方式、建模维度以及对土体实际性状代表性等因素进行对比分析。通过4种正多边形模型对比、圆形颗粒正对排布与交错排布对比、3D与2D模型对比,计算结果均与实测值存在较大偏差,而各对比模型彼此间差别不大,说明颗粒形状、排列方式与模型维度对计算准确度影响甚微。而在考虑黏土颗粒多呈扁平状,以及颗粒表面存在强结合水膜的情况下,采用椭圆颗粒结合水膜单元模型(E-W模型),其计算准确度大大提高,并且能够在孔隙比较小时减小结合水膜带来的计算误差,说明REV能否充分表示土体实际几何和物理特性是计算准确度的主要影响因素。E-W模型对高岭土与伊利土渗透率的计算同样有较高的准确度,因此可将其用作双尺度渐进展开法对黏土渗透率的计算REV模型。     

真石漆的研制开发

ES型真石漆采用天然彩色石英砂经特殊加工为着色骨料,特种FS型丙烯酸系树脂乳液为粘结剂,水性聚氨酯弹性树脂溶液为增韧剂,引入聚氨酯缔合型增稠剂作为流变改性剂,选用高耐候水性有机硅丙树脂为罩光清漆。这种新型的真石漆具有良好的施工性,稳定的存储性,符合环保要求,另外涂层具有优良的耐污染性、抗吸水泛白性、抗开裂性,使用寿命10年以上。     

不同工业污泥水泥窑协同处置的优化配料分析

基于对不同工业污泥成分的分析,并结合水泥生料和多种典型金属矿床尾矿的化学成分,阐述工业污泥水泥窑协同处置时优化配料的基本方法,以三种不同工业污泥为例进行了优化配料计算。研究结果表明,不同工业污泥中SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3和CaO等氧化物的占比各不相同,采用累加试凑的方法可综合利用不同的工业污泥代替石灰石、黏土和钢渣等原料生产水泥,实现最大化的资源利用,其产品的三率值满足水泥熟料率值的要求,生料易烧性良好,水泥质量能够得到控制。     

伊利石型粘土性能及其在高压绝缘子瓷中的应用研究

借助于DTA、XRD、SEM等手段,系统研究了伊利石型粘土的显微结构、矿物组成、理化性能和工艺特征。结果表明:此类粘土具有高钾、钠、烧失量小等特点,它主要由2∶1型复合层状结构的粘土矿物组成,在坯体中可单独作为复合熔剂使用,具有降低烧成温度,有效提高坯体强度和绝缘性能的作用,是制作高压绝缘子瓷的理想原料。     

从化学成分探讨三种固废物掺入页岩烧结砖可行性

传统的粘土材料具有生产能耗高、破坏耕地及自重较大等缺点,所以,国家提倡发展新型墙体材料。通过分析及对比淤泥、污泥和秸秆三种固体废弃物与页岩的化学成分,得出淤泥可替代部分页岩在制砖原料中大量掺入,污泥和秸秆可作为制砖造孔剂少量掺入。     

Microstructure and Chemical Properties of Cement Treated Soft Bangladesh Clays

This paper examines the relationship between the microstructure and chemical properties of soft Bangladesh clays due to cementation. The microstructure was investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, pH measurement, specific surface area and soil chemical tests. The results indicate that a multitude of changes occurred in the properties and behavior of cement-treated clays that can be explained by the interaction between four underlying microstructural mechanisms. That is, it is suggested that the hydrated lime is formed by hydration, which causes the flocculation of the little clay particles, by the preferential attack of the calcium ions on kaolinite rather than on illite and monmorillinite in the pozzolanic reaction, by surface deposition and shallow infilling by cementitious products such as calcium silicate hydrate and calcium alumino silicate hydrate (CSH and CASH) on clay clusters, and finally, by the presence of water trapped within the clay clusters. The chemical properties of the cement-treated clays were found to depend on the plasticity of soil.     

Using phosphogypsume and boron concentrator wastes in light brick production

In this study, use of wastes produced in phosphoric acid plants and boron concentrators in producing structural brick has been investigated. There are several parameters involved in using these wastes in brick production namely the rate of added waste, firing speed and firing temperature. The performance of these parameters can be measured by several criteria such as natural drying shortening, water absorption and weight loss. Therefore, so many experiments are needed to investigate the effects of these parameters on the bricks produced with these wastes. To this end, around 220 experiments for three different material combinations namely original waste plus normal brick clay, washed waste plus normal brick clay and normal brick clay with no additive were carried out. The results have shown that the industrial wastes produced by phosphoric acid plants can improve the performance of the bricks in terms of drying shortening, weight loss and water absorption.     

Effects of Clay Content on Liquefaction Characteristics of Gap-Graded Clayey Sands

A series of undrained, cyclic simple shear tests were performed on reconstituted specimens with various clay contents to study the effects of clay content on liquefaction characteristics of clayey sands based on a framework of an idealized binary packing model and intergrain state parameters. From observed liquefaction characteristics, clayey sands with different clay contents can be grouped as sand-like or clay-like soils depending on the clay content and the transitional fines content of the sand-clay mixture. A simple equation is derived and verified to correlate the transitional fines content with the void ratios of the clean sand and the pure clay consisting of the mixture. In addition, a new relationship for clay content correction is proposed based on the linear relationship between the cyclic resistance ratio and the clay content at the same intergranular void ratio. The cyclic resistance ratio of sand-like clayey sands can be divided into two components: (1) the resistance of the sand skeleton at the specific intergranular void ratio, and (2) the increment of cyclic resistance from clayey fines. The rate of increment for cyclic resistance varies with the properties of contained clay particles. Data from three independent studies have shown the proposed procedure is promising.