碱性工业废渣在湿法脱硫中的消溶特性

利用基于pH值静态方式的消溶实验系统对碱性工业废渣如白泥、电石渣、碱渣、盐泥等进行消溶特性研究。结果表明：pH值对碱性工业废渣消溶影响较大,随着pH值减小,消溶率增大;粒径对消溶率的影响最大,粒径越小消溶率越大,最佳粒径范围为0~0.097 mm;在反应温度30、40、50 ℃下进行的实验表明,温度对碱性工业废渣消溶特性影响较小。消溶特性研究表明,4种碱性工业废渣最终消溶率由大到小依次为：电石渣>白泥>碱渣>盐泥。     

碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性

试验研究了5种碱性废渣和1种石灰石在煤燃烧中的固硫性能,以及复合、调质对固硫性能的影响,探讨了固硫剂孔结构和成分对固硫能力的影响.结果表明：在燃烧温度为900～1 000 ℃条件下,与石灰石相比,电石渣和白泥固硫率较高,而碱渣、赤泥、盐泥固硫效果较差.在燃烧温度900 ℃左右乙醇和醋酸调质可明显改善固硫.随燃烧温度升高,乙醇改良作用减弱,而醋酸调质减弱了赤泥之外的固硫性能.优化碱性废渣和石灰石复合,可提高固硫剂的固硫率和利用率.     

白泥循环煅烧/碳酸化捕集CO2的反应特性

在双固定床反应器和热重分析仪上研究造纸白泥在循环煅烧/碳酸化过程中的CO2捕集性能。结果表明：当碳酸化温度为700 ℃时,白泥循环碳酸化转化率最高。随煅烧温度升高,白泥碳酸化转化率迅速降低。第1次循环白泥碳酸化速率和碳酸化转化率最高,5次循环后,碳酸化速率和碳酸化转化率基本不再衰减,从第5次循环到第100次循环转化率基本维持在0.21左右。白泥初始循环碳酸化转化率较低,15次循环后体现出优于石灰石的捕集CO2性能。煅烧白泥孔隙主要分布在1～10 nm,在碳酸化过程中容易被堵塞,所以初始循环碳酸化转化率较低;经多次循环后,煅烧后白泥表面孔隙结构优于煅烧后石灰石,因此白泥取得比石灰石更高的碳酸化转化率。     

盐泥作固硫添加剂在固硫反应中的机理

选PVC生产车间废弃的电石渣和盐泥作为固硫和固硫添加剂可达到较好的固硫效果,而单独的电视渣则达不到好的固硫效果,从添加剂的作用来看,可认为是对固硫反应的催化,抑制固硫产物CaCO3的分解和改善固硫剂的微观结构,文中就盐泥作固硫添加剂在固硫反应过程中的作用机理进行探索。     

煤泥燃烧动力学机理研究的新方法探讨

采用热分析法对程序升温条件下煤泥燃烧反应进行动力学研究,综合运用模式配合法和无模式法,推断出煤泥燃烧的最概然反应机理函数。结果显示煤泥燃烧符合Avrami-Erofeev方程模型(n=3/2)。所采用的研究方法是逐步推断、层层筛选的过程,整个推断过程综合采用多种方法,兼具各种方法的优点,几乎没有作任何假设和近似处理,以活化能为判据,可以对机理函数进行明显的区分,最后通过反算dα/dt进一步证明了所得结果是可靠的。     

轻质石矿尾泥陶粒的制取及性能研究

为了考察石矿尾泥制备轻质陶粒的可行性,揭示烧制因素和配料种类对尾泥陶粒性能的影响,以新开元石矿的工艺尾泥为主料,电石渣和粉煤为配料,设计了四种配方,采用L9(34)正交试验对烧制因素进行了研究,通过XRD、压力试验机和数码显微镜成像仪分析了陶粒的矿物组成、抗压强度和形貌特征。结果表明:焙烧温度在1100～1200℃范围内对陶粒的性能影响显著,随着坯料发气能力的提高,焙烧时间在5～15 min对陶粒强度的影响逐渐增大;电石渣添加量为10%～20%能有效改善坯料的碱度,有助于玻璃化和矿物转变;添加10%～15%的粉煤,焙烧温度高于1150℃,焙烧时间长于5 min能避免陶粒收缩;10%粉煤与10%电石渣能降低陶粒的烧成温度,并提高其物理性能。     

易溶盐对锰渣三轴剪切试验的影响

锰渣因其含有易溶盐而在物理力学特性方面表现出盐渍土的特征。本文以脱盐前后的锰渣为研究对象,利用GDS三轴试验系统对其进行三轴剪切试验研究。结果表明,锰渣的应力-应变曲线可分为初始阶段、应变硬化阶段和破坏阶段;易溶盐流失后,脱盐锰渣更易出现应变软化现象。锰渣的应力-应变发展规律能较好地满足Duncan-Chang（邓肯-张）模型,脱盐锰渣的初始模量和极限强度均小于原锰渣。两种锰渣的孔压发展曲线存在一定差异,脱盐锰渣试件中孔隙水压力衰减的现象更显著。锰渣的破坏应力和抗剪强度参数随干密度的增大而增大,干密度对锰渣的粘聚力影响较大,对内摩擦角影响较小;随着易溶盐的流失,锰渣的强度和刚度均有所降低。     

金属氧化物对劣质煤掺混生活污泥混烧特性的影响

采用热重分析方法研究了金属氧化物对劣质煤掺混生活污泥燃烧特性和动力学特性的影响。实验结果表明:随着金属氧化物的添加,混合试样失重TG曲线及失重率DTG曲线向低温区移动;对固定碳燃烧阶段的表观活化能的计算结果表明,随着金属氧化物的添加,各单独试样及混合试样的表观活化能减小,频率因子增大。     

铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究

碱渣和细铁尾矿属污染性大宗固体废弃物，为了确定以它们为主要原料制备高强环保陶粒的可能性，进行了核壳结构烧结陶粒的制备工艺条件研究，并对主要工艺条件下烧结陶粒的矿物成分进行了分析。结果表明：①铁尾矿和碱渣用量增大，煅烧温度升高，煅烧时间延长，核壳结构烧结陶粒的吸水率、膨胀率均升高，筒压强度和堆积密度总体均降低，只是在较低煅烧温度、较短煅烧时间情况下核壳结构烧结陶粒的筒压强度均较低。②铁尾矿用量为70%，碱渣用量为6%，煅烧温度为1 140 ℃，煅烧时间为90 min情况下，核壳结构烧结陶粒的吸水率为1.25%、膨胀率为1.24%、堆积密度为870.3 kg/m3、筒压强度为10.67 MPa，符合国家标准中高强陶粒的要求（吸水率＜10%、堆积密度等级＜900 kg/m³、筒压强度等级＞6.50 MPa）。③该陶粒碎磨产品（0.075~0 mm）氯离子渗出率为0.000 1%，远低于标准中I类砂≤0.01%的要求。④核壳结构烧结陶粒核芯配合料中的碱渣是促进蓝晶石形成的重要原料，蓝晶石是影响该陶粒强度的关键性矿物，升高煅烧温度和延长煅烧时间均能促进陶粒中含氯化合物的形成，防止掺加碱渣的陶粒中氯离子的渗出。     

石灰石微观形貌对其煅烧后物化性能影响

为研究石灰石微观形貌对其煅烧后石灰物性参数及活性的影响,将三种产区的石灰石矿进行了XRF、扫描电镜观察、煅烧、石灰活性检测等一系列等试验。研究石灰石的微观晶粒度对其烧成石灰的孔隙度、水活性的影响。结果表明:三种产区石灰石的晶粒尺寸在10 ～ 50 μm之间,微观晶粒形状和大小有所不同;在相同煅烧温度和时间下,随着石灰石微观晶粒度增大,煅烧后所获得石灰孔隙率越高,石灰活性越大。     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度。采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌。结果表明,拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣质量比为1∶3∶2时,活性指数达到93.2%;拜耳法赤泥的煅烧温度为700℃时,可溶性碱的质量分数最大,为2.58%,改性拜耳法赤泥-电解锰渣-钢渣复合胶凝材料的活性指数达到108.1%,抗硫酸盐侵蚀系数为1.18;水化产物结构致密、Ca(OH)₂生成量少是复合胶凝材料抗蚀性较好的主要原因。     

工业废渣在煤燃烧中固硫的影响因素分析

采用正交试验法,研究了4种因素对煤高温燃烧固硫效率的影响,发现原煤硫分影响最显著,钙硫比影响十分显著,石灰石与电石渣的成分配比影响较显著,而钢渣以及各因子间的交互作用影响甚微.通过方差统计得到一组最佳实验条件：原煤硫分为4%,钙硫比为2,石灰石与电石渣的质量配比为60∶40,钢渣添加量为0.6%,在炉温1 200 ℃下得到52%的燃煤固硫率.     

邯邢矿区伊利石黏土岩中稀土元素地球化学特征及其地质意义

利用电感耦合等离子质谱〖BF〗法（ICP-MS）详细研究了邯邢矿区二叠系石盒子组中伊利石黏土岩的稀土元素地球化学特征.结果表明：样品稀土元素总量为22.59~570.54 μg/g,平均值为163.23 μg/g;w(LREE)/w(HREE=5.41~21.82,平均值为8.87,相对富集LREE;Eu,Ce均呈负异常;δCe与δEu,(Dy/Sm)_N, w(REE)三者之间的相关性表明,该区伊利石黏土岩的成岩作用对REE影响较为明显;δCe和Ce_anom值的变化反映了研究区二叠系石盒子组伊利石黏土岩形成于陆相沉积环境,水介质条件为富氧环境.稀土元素分布模式、组合特征显示该区二叠系石盒子组伊利石黏土岩母岩主要为先期的沉积岩及中酸性火山岩,部分母岩为碱性玄武岩.     

碱渣改良矸石胶结充填材料力学性能试验研究北大核心

基于固废碱渣排放量大、处理成本高和污染环境的背景,探讨利用碱渣改良矸石胶结充填材料力学性能的可行性;通过测试碱渣基本物理力学特性,研究碱渣掺量和养护龄期对胶结充填材料力学性能的影响规律及其强度机理。结果表明:随着碱渣掺量在0%~12%范围内逐渐增大,充填体早期强度、中期强度和后期强度均呈现出先增强后降低规律;碱渣胶结充填材料的最佳配合比为碱渣∶粉煤灰∶石灰∶水泥∶矸石∶旧集料=6%∶34%∶10%∶2.5%∶24%∶23.5%,材料早期强度和后期强度增幅高达449%和187%;碱渣胶结充填材料料浆体系中C-S-H胶凝与N-A-S-H胶凝共存,N-A-S-H胶结性能更强,减少了孔隙的连通性,适量的碱渣掺量能够有效提高材料强度;碱渣制备胶结充填材料能够实现节能减排,其技术、经济与社会效益显著,具备良好的工程应用价值。     

喷淋塔中电石渣烟气脱硫工艺过程的研究

在喷淋吸收系统中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究,研究结果表明：增加电石渣浓度和提高液气比均有利于SO2的吸收;烟气SO2浓度由3 160 mg/m3上升到14 489 mg/m3,系统脱硫率下降了28.60%;随体系pH值的增加,系统脱硫率升高,脱硫率可达94.70%;反应温度由20 ℃升到70 ℃时,脱硫率从85.39%降到55.76%。电石渣在酸性、中性及碱性环境中吸收去除SO2的机理不同。     

石渣替代石灰制备电石的可行性分析

为实现工业固废电石渣的回收利用,进行以电石渣代替石灰为原料制备电石的可行性分析。采用多级旋振湿筛分离技术对电石渣除杂,采用压力测试等物理方法对电石渣灰球与天然石灰块的硬度、粉末率等性能进行比较分析。并以电石渣灰球为原料,在2 000 ℃以上的高温下进行煅烧试验。结果表明,除杂后的电石渣中CaO的含量为88.32%,活性度为378 mL,活性度较高,符合电石用石灰的理化指标;在高温、摩擦及跌落撞击条件下,电石渣灰球的抗压强度及粉末率均优于天然石灰块;电石渣灰球与焦炭在高温条件下煅烧的产物的主要成分为CaC2,为电石;将电石渣代替石灰以制备电石是可行的。     

煤泥干粉在流化床中燃烧特性的实验研究

为了探索煤泥燃烧利用的新途径,首先研究了煤泥干粉的燃烧动力学,然后在高2 000 mm、内径100 mm实验室规模的流化床中系统研究了其燃烧特性。结果表明,煤泥干粉燃烧为一级反应。在床温900 ℃、床料为40目石英砂的条件下,当u/umf＞6,即操作气速过高时,由于煤泥干粉粒径较细,煤泥在床内停留时间较短,燃烧不充分,炉内轴向温度与烟气中CO,SO2,NOx等污染物浓度波动大;当u/umf＜2时,由于气速过低,流化质量差,密相区物料出现沉积,导致炉内煤粉出现“爆燃”;在u/umf为2~6之间,随着流化气速增加,CO,SO2,NOx等烟气组分均明显增加。当以相同Ca/S摩尔比加入石灰石后,随流化气速降低,气体停留时间增加,SO2和石灰石的气固接触改善,炉内脱硫效率提高。