天然硬石膏的水化研究

本文以天然硬石膏为原料,用硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钾、硫酸钾、氧化钙和复合激发剂FG为激发剂,分别测试硬石膏的3d水化率。结果表明:硫酸氢钠激发水化效果好于硫酸钠;硫酸钾的激发水化效果好于碳酸钾;在这几种激发剂中,复合激发剂FG的激发水化效果最好,FG加入3%时,3d水化率达到63.8%。     

天然硬石膏基粉刷石膏激发剂的优选与性能研究

采用结晶水法测定掺加不同种类激发剂硬石膏的水化率以表征激发效果,并通过XRD和SEM对水化产物的相组成和形貌进行表征,优选出适合天然硬石膏基粉刷石膏的激发剂。在此基础上以天然硬石膏为基材制备出粉刷石膏,并对其工作性能、水化硬化性能等进行检测。结果表明,激发剂可显著改善硬石膏活性,不同种类和掺量影响差别较大。单掺5%煅烧明矾28 d水化率可达75%,单掺2%硫酸亚铁和2%草酸钠28 d水化率可达60%;复合激发剂激发效果优于单掺,28 d水化率超过85%;制备的硬石膏基粉刷石膏水化率大于等于80%、初凝时间为1~2 h、抗压强度超过20 MPa且无返霜现象,其他性能符合JC 517-2004。     

硫酸铝钾对天然硬石膏水化的激发机理研究

本文采用明矾(KA1(SO4)2·12H20)和煅烧明矾(Kal(SO4)2)作为天然硬石膏水化的激发剂,探讨了硫酸铝钾对天然硬石膏水化的激发机理.结果表明:煅烧明矾对天然石膏的水化激发效果更明显,明矾与天然硬石膏生成水化中间产物K2Ca(SO4)2·H2O复盐,煅烧明矾与天然硬石膏生成水化中间产物K2Ca(SO4)2·H2O和K3Ca(SO4)2复盐.明矾加人量为5%时,3d水化率达到45.1%;煅烧明矾加人量为6%时,3d水化率达到61.5%.      

天然硬石膏水化硬化研究

对天然硬石膏的水化过程、硬化体微结构和强度、液相离子浓度与二水石膏析晶过饱和度进行了研究.对其水化硬化机理进行了分析.天然硬石膏凝结硬化缓慢、水化率低,二水石膏晶体粗大、硬化体强度低.硬石膏水化过程为硬石膏溶解.二水石膏晶核形成与溶解、二水石膏晶体生长,二水石膏晶体生长是硬石膏水化硬化的关键过程;硫酸盐促使天然硬石膏的水化硬化的内在原因在于硫酸盐提高了二水石膏析晶过饱和度,加速了二水石膏晶体成核和生长速率.     

改性煤气化渣基矿用充填材料制备与性能

为研究煤矸石(CG)和煤气化粗渣(CS)用于膏体胶结充填的可行性,使用Talbol级配理论对骨料进行粒径控制,少量硅酸盐水泥作为胶凝材料,大量CS作为辅助胶凝材料,做了多组CG、CS、水泥、激活剂的不同配比实验。实验内容包括4个部分：骨胶比,总固体质量分数,激活剂质量分数以及其对凝结时间、流动性、泌水率、收缩率的影响和最佳配比的浸出实验。使用X射线荧光光谱分析、单轴抗压强度、自然堆积密度、塌落度、SEM-EDS,X射线衍射等手段分析了煤矸石-煤气化渣胶结充填体(CCCPB)的充填性能。实验结果表明：(1)受级配和水化程度影响,骨料掺量为20%时,其3 d和7 d的强度都达到最大值,28 d强度为6.7 MPa;(2)总固体质量分数对强度和流动性影响十分明显,且高水环境更有利于硫酸钠对CCCPB的激发效果;(3)硫酸钠可显著激发CS活性,3 d和7 d水化产物主要是氢氧化钙和水化硅酸钙,28 d时生成大量钙矾石,且随硫酸钠质量分数增加,充填体早期生成了更多的水化产物,在28 d龄期内并未出现强度折减现象;(4)随硫酸钠质量分数增加,凝结时间逐渐缩短,对终凝时间影响更为显著;塌落度、扩展度...     

文摘

天然硬石膏的活性激发与改性研究天然硬石膏采用延长粉磨时间或按入助磨剂汉磨的方式，提高了细度，从而有效地激发其活性；掺入合适品种与掺量的激发剂．是激发其活性的另一有效方法，硫酸钠、生石灰和水玻璃是效果较好的活性激发剂。经改性的天然硬石膏．可作胶凝材料，也可作各类石膏制品的原料。废红石膏混合胶结材的研究以及红石膏和水淬化铁炉渣为基本组份。添加水泥熟料和复合早强减水剂，配制出性能优良的胶结材，其强度和耐火性明显优于建筑石膏。其质量配合比：废红石膏：活性矿物外掺剂：碱性激发剂=50：45：5，复合早强减水剂1…     

化学激发水泥-粉煤灰充填膏体胶凝性实验研究

为提高粉煤灰在矿山膏体充填中的利用率,采用控制变量法及力学分析法,分别研究了掺量为2%、4%和6%的硫酸钠和硅酸钠对水泥-粉煤灰基充填膏体的标准稠度用水量、初终凝时间以及各龄期单轴抗压强度的影响效果,使用扫描电镜分析激发后胶结体的微观结构。结果表明,两种激发剂都能增加胶凝体系的标准稠度用水量;硫酸钠可促进胶结体的早凝,且其后期强度提升显著,掺量为4%时效果最佳;硅酸钠的早凝作用优于硫酸钠,其对胶结体强度的提升主要表现在早期,最佳掺量为2%。扫描电镜结果显示,掺硫酸钠的胶结体反应前期水化产物以水化硅酸钙为主,后期针状钙矾石产量增多,充填在胶结体孔隙中;掺硅酸钠的胶结体水化前期生成大量絮状水化硅酸钙,后期基本没有新的物质产生。     

二水石膏对不同蒸压材料的激发作用

利用酸溶、结合水量的测定等方法,研究了不同蒸压试样水化产物量的变化,和石膏加入前后蒸压材料的蒸压强度变化以及加入量对蒸压试样强度的影响。结果表明,石膏对不同蒸压材料的激发效果差异很大。石膏的最佳掺入量不仅与系统中Al含量及其存在形式有关,还与水热反应后形成水化硅酸钙量的多少和水化产物的种类有关。结晶良好的水化硅酸钙(如-C2SH)不利于SO42-进入其结构中。     

粉煤灰少熟料水泥的制备和水化机理研究

以粉煤灰为原料,添加少量水泥熟料,并以电厂脱硫石膏和NaOH为激发剂研制出一种少熟料水泥,物理性能实验和XRD分析表明,粉煤灰在硫酸盐和强碱叠加等多重激发手段下活性大大提高,充分参与了水化反应,其主要水化产物为无定形三维网状聚合铝硅酸盐凝胶、钙矾石以及水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,该水泥中粉煤灰掺量为65％,28 d抗压强度可达到53.9 MPa,凝结时间和安定性均符合通用硅酸盐水泥现行规范,为粉煤灰的高效利用找到了新途径.     

碱激发粉煤灰基胶凝材料的水化过程及力学性能

为分析碱激发粉煤灰胶凝材料的力学性能,在实验室开展了不同碱激发条件下粉煤灰胶结充填体的抗压强度试验,系统分析了激发剂类型、激发剂掺量及粉煤灰掺量对充填体强度的影响规律。结果表明:当粉煤灰掺量为10%～20%时,粉煤灰基胶结充填体抗压强度均随着粉煤灰含量增加而不断增大,并且添加碱性激发剂能有效提高强度指标;添加了激发剂的粉煤灰基胶结充填体强度在各龄期段的增长速率明显高于未添加激发剂的充填体强度增长速率;粉煤灰基胶结充填体抗压强度随着激发剂掺量增加均表现出先增大后减小的趋势,并且在激发剂掺量为3%时达到最大值;此外,添加Na OH的充填体强度明显高于添加Na2Si O3的充填体抗压强度,并且对28 d抗压强度的改善效果优势更为突出;随着养护时间增加,水化反应生成的凝胶物质也逐渐增多,水化产物填充了孔隙结构从而促使充填体具有较好的承载性能。     

十二烷基硫酸钠改性重晶石的研究

利用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对重晶石表面进行改性,在浆料pH值为3.0～3.5,反应温度为85℃,反应时间为30min,SDS添加量为重晶石质量的0.7％时,改性重晶石在煤油中的沉降速率、沉降体积和对DOP吸油量分别为0.00967 cm3/(s·g)、0.466667 cm3/g、9.5974 mL/100g重晶石,均达到最小,对水接触角达到最大值150.8°,表面改性后重晶石矿粉表面疏水亲油,提高了其在有机材料中的分散性和亲和性.改性重晶石和未改性重晶石的FT-IR对比分析表明,其表面已包覆SDS.     

改性粉煤灰吸附十二烷基硫酸钠的研究

通过对粉煤灰改性,研究改性粉煤灰对磷矿浮选药剂十二烷基硫酸钠的吸附性能,为磷矿浮选废水中有机药剂的去除提供依据。采用X射线衍射仪分析粉煤灰焙烧前后的成分,扫描电镜观察改性前后表面形貌,粉煤灰在350℃焙烧后形成更多的孔道。改性后的粉煤灰吸附十二烷基硫酸钠,进行用量、pH、温度和时间的吸附试验。采用准一级动力学模型、准二级动力学模型、Bangham孔道扩散模型和Weber and Morris（W-M）动力学模型进行吸附动力学分析,可知该吸附符合准二级动力学和W-M动力学模型。采用Langmuir和Freundlich等温模型对吸附等温线进行分析,可知粉煤灰表面具有不均匀性,该吸附属于优惠吸附。      

油酸钠对半水硫酸钙晶须的稳定化机理

采用SEM，FT-IR，XRD等测试方法分析了油酸钠稳定化处理前后半水硫酸钙晶须的表面形貌、表面基团、物相组成，在此基础上研究了油酸钠对半水硫酸钙晶须的稳定化机理。结果表明，油酸钠在半水硫酸钙晶须表面的吸附状态随其用量的不同而不同，油酸钠对半水硫酸钙晶须表面活性点钙离子的封闭作用、对晶须表面离子的阻溶作用以及对晶须表面性质的改变是油酸钠使半水硫酸钙晶须保持稳定的根本原因。     

某矿山硫酸钠选冶废水电解综合利用研究

本文介绍了某金矿选冶过程中产生的硫酸钠废水的电解综合利用试验结果,阐述了该硫酸钠盐水的预处理流程,探索了硫酸钠浓度、电流强度、膜材料种类等因素对电解效率的影响,通过电解工艺处理该废水,阴阳极分别产生氢氧化钠和硫酸溶液,可以直接回用于现场工业生产中,有利于矿山循环经济的发展.     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

十二烷基磺酸钠和月桂酸在石英表面的吸附机理研究

通过浮选试验、QCM-D和FTIR分析, 比较研究了十二烷基磺酸钠(SDS)和月桂酸在经Ca²⁺活化后石英表面的吸附机理。浮选结果表明, 两种阴离子捕收剂均在强碱性条件下取得较好的浮选回收率, 且SDS的回收率远大于月桂酸。QCM-D结果表明, SDS和月桂酸在活化后的SiO₂表面为粘弹性吸附, 且均能迅速达到吸附平衡, 但SDS比月桂酸的吸附量大, 且两者均吸附可逆。FTIR分析表明, pH值为12.0时, SDS和月桂酸在经Ca²⁺活化的石英表面均为物理吸附。     

硬脂酸钠对半水硫酸钙晶须生长的影响

采用电子生物显微镜、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪研究了半水硫酸钙晶须制备过程中加入的稳定剂硬脂酸钠的用量对晶须生长的影响。结果表明:硬脂酸钠在晶须表面的吸附状态随其用量变化而变化;硬脂酸钠对半水硫酸钙晶体的形貌有较大影响;硬脂酸钠在半水硫酸钙表面吸附的不均匀性是半水硫酸钙呈现不同形貌的根本原因。     

过硫酸钠氧化-水解ZnSO4溶液锰铁的研究

采用过硫酸钠氧化-水解法分离ZnSO4溶液的锰铁。研究结果表明：在过硫酸钠用量为理论量的6倍,氧化pH值为1.0,氧化温度为90 °C,氧化时间为30 min,保持水解温度为90 °C,水解pH值为4.0,水解时间为30 min的条件下,Mn和Fe的沉淀率分别为99.97 %和99.78 %,净化渣的主要物相为MnO2和Fe2O3。净化液中钴锰比和钴铁比均达到钴回收的相关标准,可进行后续沉钴。     

低温下硫酸钠溶液对原煤损伤试验研究

参考已有关于液氮作为压裂液在储层改造中的成功应用和低温冻结对岩石的损伤的研究,结合硫酸钠等盐溶液在冻融循环过程后能加剧对岩石的损伤。依托核磁共振测试技术,重点研究了低温作用下不同浓度的硫酸钠溶液作为煤岩体的饱和液体对煤岩体产生损伤的差异。结果表明:低温下硫酸钠溶液能明显增加煤岩体的孔隙率、渗透率。试验结果将对增加煤岩体孔隙率、渗透率和防止煤与瓦斯突出提供一定的参考。     

煤矸石酸浸渣-硫酸钠碳热法制备水玻璃的实验研究

为了便于利用煤矸石酸浸渣-硫酸钠干法制备水玻璃,用98%硫酸作酸浸介质、微波进行辅助加热直接浸取煤矸石中酸溶物,制备富含硅的酸浸渣。按酸浸渣中二氧化硅与硫酸钠中氧化钠摩尔比1.0配料干法生产低模数水玻璃。研究了焦炭量、煅烧温度、煅烧时间、冷却方式、溶解温度、溶解时间、液固比对二氧化硅溶出率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:焦炭量为硫酸钠质量的17.0%,煅烧温度1100℃,熔融时间1 h,冷却方式为水淬骤冷,液固质量比为10∶1,溶解温度80℃,溶解时间90 min,此条件下二氧化硅溶出率为72.56%,液体水玻璃模数为1.24。