蛇纹石酸浸提镁残渣制备硅酸锂及其性能研究

以蛇纹石酸浸提镁残渣为硅源,碳酸锂为锂源,通过高温固相反应合成了硅酸锂高温固碳材料,探究了煅烧时间、气氛以及物料配比对合成材料高温固碳性能的影响。采用热重-差热综合热分析仪(TG-DTG)研究了蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂的CO2吸收性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射仪(XRD)对合成材料的微观形貌与结构特征进行了表征。结果表明:蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂具有较好的CO2吸收性能,吸收量可达26.66%;与市售Si O2为硅源相比,蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂材料煅烧合成时间缩短,高温固碳性能更优。     

利用电解锰渣-废玻璃制备陶瓷砖

为了解决电解锰渣对环境的污染,提高锰渣的利用率,研究了以电解锰渣-废玻璃为主要原料制备陶瓷砖。首先利用Ca O-Al2O3-Si O2三相图获得初始配方,然后进行了大量的实验,并对产品的晶相进行分析,确定陶瓷砖的最优配方。结果证明,锰渣的添加量为32%,废玻璃含量为25%,煅烧温度为950℃,煅烧时间为30 min时,陶瓷坯的主晶相为石英、钙长石、莫来石和方石英,收缩率为0.27%,符合GB/T 4100-2006陶瓷砖的标准。     

工业废渣-盾构泥砂注浆材料的研制与应用

以水玻璃作激发剂,磷石膏、粉煤灰、钢渣与矿粉作胶凝材料,盾构泥砂为细集料,并用聚羧酸系抗泥型高效减水剂和抗水分散剂改善浆料性能;通过对粉料比例、激发剂掺量等的研究,制得工作性能好(初始流动度27cm、6h后23.5cm,3h泌水率1%),凝结时间长(60h),抗水分散(水陆强度比85%),可防止管片上浮(稠度值11.3cm)的高性能工业废渣-盾构泥砂同步注浆材料,并在武汉轨道交通3号线八B标段双王区间站取得了成功应用。     

煤直接液化残渣与褐煤共热解动力学研究

为了解决煤炭液化残渣在热解过程中软化熔融并剧烈膨胀导致难以利用的问题,在温度范围为30 ～900℃,升温速率分别为10、20、30、40℃/min的情况下,借助热重分析仪对煤直接液化残渣与褐煤进行程序升温共热解试验,采用Doyle法分析共热解动力学,将动力学结果与共热解协同作用进行关联.结果表明:共热解过程可用3个串联的一级反应描述,温度区间分别为200 ～310、310～470、470～900℃,其中310 ～470℃对应共热解反应的活泼分解阶段,反应活化能(40 ～ 50 kJ/mol)远大于低、高温反应活化能(10 ～20 kJ/mol).液化残渣与褐煤共热解降低了活泼分解阶段的反应活化能,加快了反应速率,增大了热解失重率,使共热解反应在300 ～550℃表现出正协同作用.     

兰炭替代无烟煤高效清洁利用的研究

为考察兰炭作为清洁燃料替代无烟煤的可行性,在民用取暖炉中分别对兰炭和无烟煤的点火时间、燃烧时间、燃烬时间以及燃烬率进行研究。结果表明:兰炭燃烬时间为297.25 min,低于无烟煤的燃烬时间303.25 min;兰炭的残炭率只有无烟煤的1/10;针对污染物排放,兰炭NOx排放量只有无烟煤的1/7,SO2排放量只有无烟煤的1/4;但是在试烧过程中,兰炭和无烟煤烟气中均有大量的CO,这是因为在燃烧过程中,氧不足导致兰炭和无烟煤不完全燃烧,造成了燃料的浪费。综合以上,兰炭利用率高于无烟煤,且产生的灰渣和有害气体污染物少。     

加速功率型电力系统稳定器整定方法研究

为了给加速功率型电力系统稳定器(PSS2A)现场试验提供参考整定值,减少反复试验对发电机及电力系统的影响,使励磁控制器在低频振荡下具有较好的鲁棒性,提出一种基于加速功率信号拟合的在线整定的方法。运用TLS-ESPRIT算法对PSS2A加速功率信号进行拟合得到系统的相频特性,根据留数法算出PSS2A超前环节需要补偿角度的整定参数。利用该方法对南方电网某水电厂机组实测数据进行建模仿真,与现场采用频谱仪测量计算得到的整定值进行仿真比较分析。数值仿真及实例分析表明该方法得到的整定参数具有较好的参考价值,可给现场调试带来方便。     

盾构渣土基免烧免蒸陶粒固化重金属离子研究

随着城市轨道交通建设不断扩大,盾构渣土中的重金属离子浸出会造成水体污染。以盾构渣土为主要原材料,在室温下成功制得了不开裂且有一定强度的免蒸免烧陶粒。将该陶粒和纯土样进行重金属离子浸出实验,发现陶粒中5种重金属(Zn、Cu、Pb、Hg、Cd)离子最大浸出量约为纯土样的50.0%。该方法制备的盾构渣土基陶粒较好的固化了重金属离子,可有效保障城市水质免受盾构渣土的污染。     

干馏渣替代煤矸石在预分解窑上的应用

油页岩低温干馏制取页岩油,其干馏产生的干馏渣和硅铝质原料(煤矸石)的化学成分相近并含有一定发热量。基于此,某新型干法生产线利用干馏渣替代部分硅铝质原料(烧煤矸石、黏土)用于水泥生料配料生产水泥熟料,介绍了其生产操作调整措施。实践证明,干馏渣替代部分硅铝质原料生产水泥是切实可行的,不仅能改善生料易烧性且价格低廉,降低了熟料煤耗和生产成本,具有广阔的市场应用前景。     

Si晶片激光标识码制作技术的研究

Si片标识码在工艺加工管理中起重要作用.传统手写方式存在字体不美观、划痕深及硅渣污染等缺点.鉴于此,采用波长1060 nm光纤激光器进行激光标识码制作.研究中分别改变激光平均输出功率、脉冲频率及扫描速度,借助目视、金相显微镜及动态三维光学轮廓仪来观察标识码清晰程度、污染程度及深浅程度的变化,了解它们与上述参数间相互对应关系.重点解决清晰度与打标深度之间的矛盾,从而得到清晰、清洁且深度满足后续半导体纳米级加工工艺要求的激光标码技术.研究表明:低脉冲频率(20 kHz)下,随平均功率上升,标识码的清晰度逐渐增加,镜检结果显示硅渣的数量及其分布区域增大;高脉冲频率(90 kHz)下,平均功率增加对标识码清晰度的影响不明显,镜检结果没有发现硅渣.扫描频率与清晰度及污染程度成正比关系.扫描速度与打标深度呈反比关系.采用40％平均功率,25 kHz频率,1500 mm/s扫描速度及双线填充字体(TrueType)的工艺条件,所得标识码在目视及镜检下清晰美观,无硅渣污染.轮廓仪测量结果显示字迹深度及边缘凸起均在200 nm以下.经批量产品验证,根据研究成果所开发的工艺技术稳定且对后续工艺无不良影响.目前已取代手写方式.