Zn-BTC掺杂改性纤维素水凝胶的保水性能

以金属-有机骨架化合物(Zn-BTC)为改性剂对纤维素水凝胶进行掺杂改性,通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、pH值、盐溶液浓度、温度对复合纤维素水凝胶保水性能的影响及其可循环利用特性。结果表明,纤维素水凝胶表面的活性基团,有利于Zn-BTC与其结合,与纯纤维素水凝胶相比,溶胀比(SR)最高达3 667. 61%,增加了1 098. 3个百分点。保水性实验发现,复合水凝胶在NaCl、AlCl3盐溶液中的保水效果随着浓度增大而减小;当Zn-BTC掺杂量为5%、pH值=12、盐溶液浓度为4 mmol/L时具有最佳的保水效果,且在40℃,放置130 min,最佳掺杂量的复合纤维素水凝胶保水率仍在50%以上。可循环利用性实验证实,复合纤维素水凝胶循环使用4次时,其保有率为48. 97%。实验结果表明该复合水凝胶在高温农业生产领域有潜在应用价值。     

掺钼尾矿氯氧镁水泥免烧砖的制备

以商洛钼尾矿为试验矿样,以氯氧镁水泥为胶凝材料,进行了制砖研究。通过Mg O、Mg Cl2和钼尾矿等的混合,经搅拌、振动后制备免烧砖,研究了波美度和钼尾矿掺加量对免烧砖性能的影响,并分析了尾矿对免烧砖性能影响的机理。研究结果表明,当卤水波美度为28%,尾矿掺加量为80%时,性能较好,其28d的抗折强度和抗压强度分别为3.35MPa和9.28MPa。     

钻井岩屑烧制轻质高强陶粒的研究

采用钻井岩屑为主要原料,加入黏土、钾长石,结合发泡剂经高温烧成得到轻质高强陶粒,对陶粒的堆积密度、筒压强度、吸水率、放射性和有害元素浸出量进行测试。结果表明,采用80%钻井岩屑,10%黏土和10%钾长石,添加原料总质量0.4%的发泡剂,在1 110℃下烧成保温10 min,可制备筒压强度11.3 MPa、堆积密度732 kg/m~3、吸水率4.6%的轻质高强陶瓷颗粒,其放射性及有害元素浸出量均满足国家标准要求。     

低硅铁尾矿微晶泡沫玻璃的耐酸碱性研究

以商洛市大西沟低硅铁尾矿和废玻璃粉为主要原料,以Na2B4O7.5H2O作为助溶剂,CaCO3和Na3PO4l2H2O分别作为发泡剂和稳泡剂,TiO2和CaF2作为复合晶核剂,采用熔融-烧结工艺制备微晶泡沫玻璃.借助XRD、TG-DSC、SEM等测试手段,研究了微晶泡沫玻璃的物相、显微结构以及耐酸碱性能测试前后的失重率、力学性能.结果 表明,基础玻璃配合料分别在800℃、950℃和1050℃进行发泡、核化、晶化后,制得了以标准透辉石为主晶相、易变辉石和白硅钙石为次晶相的钙铁硅型微晶泡沫玻璃.形貌分析发现,其内部分布着大量孔径不一、平均尺寸小于2.0 mm的封闭式气孔.抗腐蚀测试24 h后,试样的耐酸耐碱失重率仅为0.11％和0.17％,抗压强度仍保持在37.1 MPa和36.8 MPa,且在H2SO4中表现出比NaOH溶液中更优异的抗腐蚀性能.铁尾矿的大量掺入以及复合晶核剂的复配对微晶泡沫玻璃优异的耐酸碱腐蚀性起主导作用.     

利用热闷钢渣制备低收缩铁路轨枕混凝土

研究了掺入热闷钢渣微粉对铁路轨枕混凝土力学性能、自收缩和水化产物的影响。结果表明:钢渣微粉的掺入对抑制铁路轨枕混凝土的自收缩具有明显的效果。当钢渣微粉掺量为胶凝材料20%时,所制备的轨枕混凝土28 d自收缩值仅为未掺加钢渣混凝土的38.79%。XRD、FT-IR和FE-SEM分析表明:热闷钢渣中所含的少量较惰性的死烧游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)的水化膨胀,是抑制轨枕混凝土自收缩的主要膨胀源。经超细粉磨的钢渣掺入混凝土后,f-CaO和f-MgO相在混凝土中高度分散,其水化膨胀对混凝土强度无破坏作用;在混凝土硬化的中后期,体系中钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶的协同生长,抑制了轨枕混凝土的自收缩并提高了力学性能。     

铁尾矿制备微晶玻璃的研究

采用烧结法以商洛某尾矿库现存铁尾矿为主要原料制备微晶玻璃。对基础玻璃熔制较佳工艺进行了优化,并探究晶化温度和保温时间对微晶玻璃的抗压强度、密度以及热膨胀系数的影响。结果表明:在熔制温度1400℃,保温2 h条件下熔制的基础玻璃性能较优;在晶化温度900℃,保温2 h条件下晶化处理得到的微晶玻璃试样性能较优,其抗压强度达到158.32 MPa,密度为2.74 g/cm3,热膨胀系数为6.8×10-6 K-1。      

钢渣矿渣基全固废胶凝材料的化学活化

为了促进钢铁冶金渣的高附加值应用,以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料制备胶凝材料,研究了不同掺量CaO或Na2SO4对胶凝材料的化学活化作用,并利用XRD、SEM对掺入激发剂胶凝材料的水化产物进行了分析.结果表明,掺入少量CaO或者 Na2SO4的胶凝材料净浆试块早期抗压强度会有一定的提高,后期强度变化不大;但当Na2SO4掺量超过2%时,净浆试块的抗压强度会降低.掺入激发剂对胶凝材料的水化产物种类不会造成影响,其水化产物主要包括钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和氢氧化钙(CH).     

冶金硅渣制备多孔陶瓷的研究

以冶金硅渣为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷.研究了冶金硅渣用量、烧成温度、保温时间和成型压力对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:冶金硅渣用量70％,烧成温度1250℃,保温时间50 min,成型压力20 MPa.在此工艺条件下,多孔陶瓷样品抗压强度达7.73 MPa,气孔率为68.4％.     

不同养护条件对铁尾矿混凝土性能的影响

以未磨的鞍钢齐大山铁尾矿为骨料,以铁尾矿、高炉矿渣、水泥熟料和天然石膏3级梯级混磨产品为胶凝材料制成铁尾矿混凝土试块,对直接标准养护、先56 ℃蒸汽养护再标准养护、先90 ℃蒸汽养护再标准养护的混凝土试块进行了强度、水化产物及微观结构分析。结果表明：与直接标准养护比较,先56 ℃蒸汽养护可以提高试块不同龄期的强度,但先90 ℃蒸汽养护仅能提高试块的早期强度、对后期强度有负面影响;不同养护方式都形成由石英,未水化的C₃S和C₂S,水化产物CH、钙矾石和C-S-H凝胶组成的致密的铁尾矿高强结构材料,但对铁尾矿混凝土的水化硬化过程有重要影响。     

促进剂对回收镍电解阳极泥中硫的影响研究

采用热过滤法并加入促进剂来回收镍电解阳极泥中的元素硫。主要研究了促进剂的种类、热过滤温度、渣剂质量比、保温时间对回收镍电解阳极泥中的元素硫的影响。结果表明:采用单一促进剂CZ,硫回收率为77.93%;采用单一促进剂TMTD,硫回收率为78.4%;采用TMTD与CZ的复合促进剂,TMTD与CZ的质量比为2∶1,温度为165℃,保温时间为30 min,硫回收率最高可达91.2%。