添加F~-、SO_4~(2-)时熟料含铝相的形成规律

包钢尾矿中含有大量氟,是水泥工业可资利用的氟资源。本文以包钢尾矿和天然石膏为氟和硫的添加物,以X射线相分析法研究了不同温度下形成的不同石灰饱和系数(KH),铝铁比(A/F)和氟硫比(F~-/(?))的熟料,得出熟料中的矿物,特别是含铝相C_3A,C_(11)A_7·CaF_2和C_4A_2(?)的形成规律。随着上述参数的变化,可以存在以下四类矿物组合,即: Ⅰ类组合 C_3S-C_2S-F_(ss)-C_8A; Ⅱ类组合 C_3S-C_2S-F_(ss)-C_(11)A_7·CaF_2; Ⅲ类组合 C_2S-F_(ss)-C_4A_3(?); Ⅳ类组合 C_3S-C_2S-F_(ss)-C_3A-C_4A_3S-C_(11)A_7·CaF_2 在本试验的参数范围内,找出了出现各类矿物组合的工艺条件。     

C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2的形成及早期水化

本文研究CaO、Al_2O_3、Fe_2O_3,SO_3和CaF_2按不同配比混合后煅烧对含铝矿物(C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2)形成的影响。以及这三个矿物的早期水化特征。分别对十二组试样进行XRD测定和对三组矿物进行微量量热计测定。理论计算和试验结果均表明。在接近平衡态的煅烧过程中,CaF_2和CaO、Al_2O_3结合形成C_(11)A_7·CaF_2的能力最强,C_4A_3f8d4次之。同时,从这三种矿物早期水化动力学的研究得出:C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2在CH和CH_2存在下的水化反应“活化能”分别等于32.1kJ/mol、158.2kJ/mol和53.4kJ/mol;升温对C_4A_3S水化反应活性的激发最为有利。     

关于C_(11)A_7·CaF_2的几个问题

在1400℃以下,C_(11)A_7·CaF_2不与 CaO 反应生成 C_3A。含铝相存在形式取决于 F~-固溶于硅酸盐相后剩余于液相中 F~-的多少,若剩余 F~-多则为 C_(11)A_7·CaF_2,若剩余 F~-太少则为 C_3A。高温、急冷、高 KH、低 IM 有利于 F~-在 A 矿中的固溶而使剩余 F~-减少,不利于 C_(11)A_7·CaF_2生成。C_(11)A_7·CaF_2快凝主要是晶体结构多孔、溶解度大和溶解速度快之故。少量 Ca(OH)_2和石膏均不能使凝结时间正常,只有大量石膏才能奏效。柠檬酸对延缓其快凝有一定效果,凝结时间随掺量增加而延长。     

人造石膏作复合矿化剂在立窑上的生产实践

人造石膏即氟石膏,是生产氢氟酸的废渣,主要成分为CaSO_4,含有2～5%未反应的CaF_2。华南工学院曾作了生料中掺氟石膏制造高强硅酸盐水泥的研究,并在回转窑中进行了工业性试验。他们的试验及回转窑生产实践表明,掺氟石膏烧成的熟料,除含有C_3S、C_2S、C_4AF矿物外,还含有快凝矿物C_(11)A_7·CaF_2。控制C_(11)A_7·CaF_2含量在5～10%,熟料烧成温度在1280～1350℃,能够制造凝结时间正常的高强(600标号以上)的硅酸盐水泥。同时氟石膏还含有LiO_2、TiO_2、Be、B、     

C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_3提高粉煤灰水泥强度机理的探讨

探讨了适量C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_8显著提高粉煤灰水泥早期强度的机理。研究发现,适量C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_8和石膏的掺入,使得在水泥水化早期就有较多的钙矾石生成,且A矿水化得以加速,所生成的钙矾石既形成网络结构又填补了水泥石中的孔洞和裂隙,以致粉煤灰水泥强度提高。实验表明,C_(11)A_7·CaF_2或C_4A_2的掺量为5wt％左右时,水泥凝结正常,强度提高幅度较大,可使粉煤灰水泥强度提高约1个标号,而当C_(11)A_7·CaF_2或C_4A_8掺量达10wt％以上时,水泥凝结急剧加速,水泥强度下降,掺入0.2wt％—0.3wt％柠檬酸可使水泥正常凝结。     

影响快速低温烧成硅酸盐水泥熟料中C_(11)A_7·CaF_2形成因素的研究

本文研究了在快速升温(600℃/min)条件下,影响C_(11)A_7·CaF_2生成的因素。研究表明,Al_2O_3含量是主要因素。在其它条件不变时,ZnO能抑制C_(11)A_7·CaF_2的生成。     

早强矿物C_(11)A_7·CaF_2和C_4A_3及其对水泥性能的影响

一、前言六十年代以来,两个早强矿物——氟铝酸钙(C_(11)A_7·CaF_2)和硫铝酸钙(C_4A_3)相继发现。人们逐步把它们引到水泥熟料的矿物组成之中,得到早强快硬水泥。硅酸盐水泥中引进这两个矿物具有某些改性作用——加快凝结,提高早期强度。在生料配料时,把成分适当调整,并配入少量CaF_2、CaSO_4做矿化剂,可把烧成温度降到1300℃左右,同时也就得到这两个早强矿物。本文试图通过C_(11)A_7·CaF_2与C_4A_3某些性能差异来阐明它们的不同比例对水泥主     

外掺BaO对C_2S—C_4A_3()—C_4AF—C()系统矿物组成及性能的影响

本文探讨了外掺BaO对C_2S-C_4A_3(?)-C_4AF-C(?)系统矿物组成及其性能的影响。结果发现:BaO会促进C_4A_3()矿物的形成而使铁相形成量减少,且使铁相组成向低铝高铁方向变化。Ba在铁相中的固溶量很少,大部分固溶进C_4A_3()矿物。Ba0可大大提高熟料早期强度,并使熟料凝结时间缩短,游离氧化钙含量增加。     

硫铝酸钙的氧化铝溶出性能

使用分析纯CaCO_3、Al_2O_3与CaSO_4·2H_2O配料,在1375℃、保温2 h的条件下合成了纯物相硫铝酸钙3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4(C_4A_3S),对其物相组成和微观形貌进行了表征。并探究了碳碱浓度、苛碱浓度、溶出温度、溶出时间、粒度等因素对C_4A_3S氧化铝溶出性能的影响。结果表明:C_4A_3S的氧化铝溶出性能随着碳碱与苛碱浓度的增加先提高,之后趋于稳定。粒度越小,溶出率越高。与七铝酸十二钙12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)相比,C_4A_3S的孔洞状结构使其氧化铝更易溶出,在10 min时氧化铝溶出率即达到98%以上,且溶出所需的碳碱浓度与溶出温度均低于C_(12)A_7。在最佳条件:碳碱80 g·L~(-1)、苛碱10 g·L~(-1)、溶出温度80℃、溶出时间10 min下,C_4A_3S的氧化铝溶出率为98.76%。     

用脱硫石膏制备硫铝酸盐水泥熟料研究

用脱硫石膏代替天然石膏进行硫铝酸盐水泥熟料制备试验研究.结果表明:用本试验所采用的原料,配料比为m(矾土)∶ m(石灰石)∶ m(脱硫石膏)=35∶ 43∶ 22,煅烧温度为1400 ℃可烧制成矿物组成为无水硫铝酸钙和硅酸二钙的合格硫铝酸盐水泥熟料.从外观特征及借助XRD、SEM分析温度对水泥熟料烧结的影响,当烧结温度为1300 ℃时,熟料结构酥松,强度低,其主晶相为C_4A_3 、β-C_2S、2C_2~-S·CaSO_4,熟料为欠烧料;当烧成温度为1400 ℃时,熟料结构致密,强度高,形成的主要矿物为C_4A_3 、β-C_2~-S和C_4AF,属于正常合格的硫铝酸盐水泥熟料;当烧成温度为1500 ℃时,出现液相过多,熟料块坚硬,主晶相为C_4A_3 、β-C_2~-S、C_12A_7、CT,熟料为过烧料.     

含硫、氟熟料化学相分离方法的研究

本研究采用氢氧化钾蔗糖溶液以及水扬酸——甲醇溶液首先对可能存在于含硫、氟熟料中的十种单矿物进行溶解试验,在证实了氢氧化钾蔗糖溶液确能溶解C_4A_3S和C11A_7·CaF_2等中间相的基础上,对二种实验室熟料,分别改变试样细度、萃取的浓度及其与试样的比例、萃取时间以及温度等条件,较系统地研究了上述参数对测试结果的影响,从而提出这两种方法在萃取含硫、氟熟料时比较合宜的参数和操作步骤。再通过不同操作者的重复测试,表明其复演性也较为理想。并以五种熟料的实测结果,进一步验证萃取效果良好。最后以含硫、氟熟料中中间相的鉴定,硫、氟的分布,C_4A_3s与C_11A_7·CaF_2的定量以及从熟料中单独分离出硅酸盐相进行早期水化的研究等四个实例,具体说明用化学法进行相分离的适用情况。     

铝酸盐和磷酸盐对高阿利特水泥硬化的影响

生料中掺电热磷渣生产高阿利特波特兰水泥时,在窑产量提高10～15%的同时,燃料单位耗量可减少15%。这种水泥的凝结时间有所延缓,一天强度较低,这是由磷的杂质造成的,它延缓波特兰水泥水化和硬化的作用是众所周知的。本文阐述了准确测定磷的缓凝作用和熟料中铝酸钙含量变化的可能性。此时,必须考虑到磷渣中存在的2.7～3.0%的CaF_2,生料煅烧时它使C_3A转变为C_(12)A_7和C_(11)A_6·CaF_2。生料采用阿斯塔霍夫斯克产地的石灰     

氧化钙颗粒在CaO-FeO-SiO_2-P_2O_5体系炉渣中的溶解行为

在1400℃下,将平均尺寸约70mm的石灰加入硅酸二钙饱和的CaO-FeO-SiO_2-P2O_5体系的炉渣中,研究了石灰颗粒在炉渣中的溶解行为.结果表明,石灰加入炉渣中沿CaO周围形成了6个区域:未熔氧化钙区域、石灰溶解向铁酸钙层转化的过渡层、铁酸钙层、不连续的固溶体层、致密的固溶体层、基体渣层;石灰加入5 s内即可形成C_2S-C_3P固溶体层,其中P_2O_5含量约在120 s时达到最大,之后随时间增加,固溶体颗粒尺寸不断增加,固溶体中P_2O_5含量降低;炉渣中含P_2O_5时,在石灰界面形成的壳层为xC_2S-C_3P而不是C_2S,C_2S-C_3P固溶体层形成阻碍了石灰溶解.     

硫铝酸盐早强水泥热稳定性的研究

一、前言近年来,国内外对C_4A_3S为基础的早强水泥的研究和生产有了很大进展。以C_4A_3S、β-C_2S及二水石膏为主要矿物组成的硫铝酸盐早强水泥,是我国新近研制成功的一种新     

赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究

以赤泥、铝矾土、石灰石为原料,研究了赤泥掺量和煅烧温度对赤泥铁硫铝酸盐水泥强度的影响和熟料矿物组成与烧成过程。试验结果表明,赤泥掺量为20%,在1325℃下保温30min,铁硫铝酸盐水泥3d强度达到58.2MPa,7d强度达到63.5MPa。熟料的主要矿物为C_4A_3S、C_2S和C_4AF等。C_4A_3S的衍射峰强度最高且尖锐,表明其在熟料中其含量最高或结晶程度最好。C_2S的衍射峰强度也较高,C_3S衍射峰多与C_2S重叠,可能在1300℃较低温度下其结晶程度不如C_2S;铁相以C_4AF和C_6A_2F形式存在,且衍射峰强度变化较小,但熟料中很难检测出CaSO_4和f-CaO,表明其已转化生成C4A3S、C_2S,熟料的易烧性能良好,且未发现C_2AS、2C_2S·CS等过渡矿物。     

用低品位矾土研制海洋水泥

研制了一种新型的铁铝酸盐水泥。可用低品位矾土作原料,在立窑中烧成。烧成温度1350℃左右。它的主要矿物成分为β-C_2S,C_(12)A_7,C_4A_3和铁相,但也存在少量无水硬性矿物 C_2AS。可以把它归属于贝利特-铁铝酸盐水泥,具有早强,优良的抗海水侵蚀的性能,特别适用于海港建设工程和沿海地区的建筑工程。     

CaO–Al–Al_2O_3–CaCO_3–O_2体系燃烧合成铝酸钙热力学研究

计算了CaO–Al–Al_2O_3–CaCO_3–O_2体系燃烧合成铝酸钙的绝热温度,运用物质自由能函数理论,对主要反应进行了热力学计算,分析了燃烧合成铝酸钙的物相生成过程。结果表明:体系绝热温度随产物中CA_2含量的增加而降低,但均大于1800K,说明反应可自持;在反应初期,C_(12)A7的生成驱动力最大,其次是CA、CA_2的生成驱动力,C_(12)A_7为主要生成物相;随着反应的进行,铝酸钙不同物相间会发生转化,C_(12)A_7转化CA_2的驱动力最大,其次是C_(12)A_7转化为CA;C_(12)A_7和CA2共同转化成CA的驱动力最小,因此形成以CA、CA_2为主要物相的产物,且CA的含量大于CA_2的含量。燃波前端C_(12)A_7特征峰强度最大;反应区C_(12)A_7的特征峰强度减小,而CA、CA_2的特征峰强度增加;产物区C_(12)A_7特征峰强度消失,且CA的特征峰强度大于CA2的特征峰强度,表明产物中CA的含量大于CA2的,与热力学分析结果一致。在反应区有片状CA和颗粒状CA_2生成;在产物区CA_2弥散在CA中。     

热处理对铝酸盐水泥矿物结构的影响

利用偏光显微镜研究了烧成温度和冷却方式对低铁铝酸盐水泥熟料的矿物结构的影响,并探讨了矿物组成对熟料质量的影响及在工业生产中,采用那种冷却方式,才能保持良好的熟料质量。 烧结熟料和熔融熟料的矿物形态及大小有很大的区别,我们根据试验资料进行了系统归类,为岩相定性工作提供补充资料。 烧结熟料的质量常常出现不稳定或倒退的现象,我们认为C_(12)A_7的存在是主要原因之一,探讨了C_(12)A_7的生成与热处理的温度,及其与氧化镁和氧化铁的关系。根据试验结果,证实只有在低温烧结的情况下,C_(12)A_7才能和其区外矿物的CA_2共同存在,当MgO和Fe_2O_3的含量比较少时,不稳定型的C_(12)A_7并不转化为6CaO·4Al_2O3·MgO·SiO_2和6CaO·4Al_2O_3·FeO·SiO_2,对Parker的观点提出补充意见。     

低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的水化、硬化及其长期稳定性

应用X射线衍射仪、扫描电镜、热分析仪、高压水银测孔仪等测试手段测定了低温烧成熟枓的矿物组成及其配制的硅酸盐水泥的水化产物、液相的pH值和水泥石结构等。 低温烧成熟料的矿物组成是C_3S,C_2S、C_3A、C_4AF和少量的C_(11)A_7·CaF_2相。 低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的水化产物、水泥石结构、液相的pH值和普通硅酸盐水泥一致。水化产物主要是C-S-H凝胶、Ca(OH)_2和C_3A·3CaSO_4·32H_2O。 阐明了低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的强度发展和普通硅酸盐水泥一致,不锈蚀钢筋,长期稳定性可靠。     

阳离子清洁压裂液的室内性能评价

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)及四亚甲基-1,2-双(十八烷基二甲基烷基溴化铵)(C_(18)-4-C_(18)·2Br)为研究对象,考察了不同无机盐(Na Cl、Na HCO_3、KNO_3)、有机助水溶物[水杨酸钠(Na Sal)、苯甲酸钠(Na BENZ)、邻苯二甲酸氢钾(PPA)]以及KNO3/Na Sal混合盐对表面活性剂水溶液性能的影响,优化出最佳清洁压裂液体系C_(18)-4-C_(18)·2Br/Na Sal/KNO_3。利用表观黏度法研究了C_(18)-4-C_(18)·2Br/Na Sal/KNO_3体系的耐温性能及耐剪切性能。结果表明:C_(18)-4-C_(18)·2Br/Na Sal/KNO_3体系耐高温、耐剪切,且携砂性能优越,有望被应用于100℃以上储层。