高硫煤燃烧对水泥熟料矿物形成过程的影响

以化学试剂配制水泥生料,添加不同品质高硫煤,借助XRD测试手段就高硫煤燃烧对水泥熟料矿物形成过程的影响规律做了初步探讨。结果表明：在较低温度下,高硫煤燃烧能够促进f-CaO和SiO2的吸收,加速固相反应,但超过1 300℃反而会阻碍f-CaO的吸收,且煤中硫含量越高,这种作用越明显;高硫煤燃烧虽在高温段不利于f-CaO吸收,却在一定程度上降低了C3S形成温度;S在高温下主要生成了硫铝酸钙（C4A3-↑S）,但其在超过1 300℃会发生分解,且C4A3-↑S的存在阻碍了C3A的形成。     

高硫煤对熟料矿物形成及显微结构的影响

通过高温显微镜(HTM)、XRD、熟料化学分析和岩相分析等测试手段和分析方法,探讨了高硫煤对硅酸盐水泥熟料烧成及熟料显微结构的影响。结果表明,煤中硫可降低熟料液相出现温度,但过高的硫使生料在较高温下(≥1 300℃)的易烧性变差,不利于C3S矿物形成,最终使熟料中A矿数量减少而B矿增加;硫的存在虽阻碍了C3S形成,但又在一定程度上促进了A矿、B矿晶体的发育,使晶体尺寸增大。     

尾矿作水泥矿化剂和铁质原料的试验研究

为开发利用大量堆弃危害环境的金属尾矿固体废弃物,根据其富含多种微量元素,（Fe2O3质量分数较高）,且熔点较低的特点,将其作为矿化剂和铁质原料生产水泥开展试验研究.用铜尾矿按质量比为5％的掺量配制水泥生料,在实验室高温炉不同温度条件下进行水泥熟料煅烧试验.对熟料样品的f-CaO、化学成分和X衍射矿物成分分析表明,在1 300℃煅烧温度下,f-CaO质量分数低于1％,C3S质量分数达56.79％,熟料矿物组成与不加尾矿的传统配料水泥熟料基本相同,而烧成温度比传统配料降低了100～150 ℃.金属尾矿用作水泥矿化剂和铁质原料烧制水泥熟料,能降低水泥熟料烧成能耗,减少水泥生产成本,提高熟料产量和质量,实现尾矿的资源综合利用,并能有效地保护环境.     

硅酸盐水泥熟料矿物在快速煅烧条件下的形成机理

快速升温煅烧水泥熟料,由于煅烧温度低、烧成时间短,具有明显的节能效果。目前国内外正在进行这种煅烧技术的积极探索,但仍缺乏较为系统的理论研究。本文采用特制的烧成实验设备,运用DTA、SEM、EPMA、XRD及其它常规测试分析方法,对快速升温煅烧过程中硅酸盐水泥熟料矿物的低温形成机理进行了系统的研究。     

Cr2O3,MgO对贝利特—硫铝酸钙水泥熟料矿物形成的影响

应用ＸＲＤ,ＥＤＡＸ等分析测试手段,了Ｃｒ２Ｏ３,ＭｇＯ对贝利特－硫铝钙水泥熟料矿物形成的影响。结果表明,适量的Ｃｒ２Ｏ３,ＭｇＯ主要固溶在Ｃ２Ｓ２,铁相及２Ｃ２Ｓ．ＣａＳＯ４中,并可使Ｃ２Ｓ稳定为α－Ｃ２Ｓ及α’Ｃ２Ｓ以及稳定２ＣＳ２．ＣａＳＯ４。当Ｃｒ２Ｏ３含量较高,使ＭｇＯ在熟产矿物中的固溶量显著增加。     

应用量子化学算法研究水泥矿物结构与性能的关系

讨论了自洽场离散变分Ｘａ量子化学分子轨道计算方法的基本特性、主要计算结果及其物理意义。评述了ＳＣＦ－Ｘａ－ＤＶ方法在研究水泥矿物结构与性能关系中的应用，研究体系包括硅酸二钙、硫名酸盐铁铝酸盐、铝酸盐、氟铝酸盐、钙钒石及它们的同系物系列。     

少熟料高标号复合水泥的性能

工业废渣用于水泥混合材料的研究一直是水泥研究领域的热点问题,从实际应用看,活性高的混合材,如矿渣已得到充分的利用,而活性低的混合材,如粉煤灰,利用率较低,针对矿渣、磷渣和粉煤灰的特点,通过强度和孔结构测试,研究了少熟料高标号高复合水泥,强度和孔结构研究表明,利用混合材的优势互补原理,并引入外加剂可以得到性能优异的少熟料复合水泥。     

铝率对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响

本文研究了铝率对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响,结果表明：降低铝率可降低熟料形成反应的表观活化能,提高反应速率常数,加速熟料形成,降低铝率是提高产量,降低热耗的有效途径。     

低水胶比下工业废渣与水泥熟料的相互作用

探索了工业废渣与水泥熟料相互作用的定量指标.以掺惰性材料———刚玉粉的水泥水化样作参比样,研究和分析了低水胶比下粉煤灰、煤矸石与水泥熟料的相互作用.实验中粉煤灰掺量为10%~80%,煤矸石掺量为20%~60%,龄期为1~672 h.结果表明,水泥中掺入粉煤灰和煤矸石,由于水泥熟料用量降低而产生的稀释作用促进了水泥熟料的水化,而其他物理化学作用则依工业废渣的掺量、水化样龄期的不同而表现为促进或延缓水泥熟料的水化.     

稀土尾矿对水泥生料易烧性的影响

使用稀土尾矿部分取代黏土原料进行水泥熟料煅烧试验,其主要结论为:掺入稀土尾矿可使生料易烧性有明显改善,稀土尾矿掺量越高,对改善水泥生料易烧性效果越好.     

磷渣基复合矿化剂对水泥熟料烧成的影响

研究了在水泥生料中掺入不同矿化剂对水泥生料的易烧性、硅酸盐水泥熟料矿物形成和岩相结构的影响：结果表明，与传统的萤石和磷渣矿化剂相比，磷渣与萤石复合的矿化剂可有效降低水泥熟料中游离氧化钙（f-CaO）的含量，改善生料的易烧性；在煅烧温度与时间增加的情况下，改善作用仍然明显；通过XRD、SEM与岩相结构分析表明，磷渣与萤石的复合矿化剂降低了液相的粘度，促进了A矿的生长，对矿物的结晶形态有改善作用，有利于晶体尺寸的生长发育。     

差热法测定生料煤含量的实验研究

运用差热分析折原理，对差热法测定水泥生料煤含量的方法进行研究，找到一种新的水泥生料煤含量测定方法－差热测煤法，力图为实现立窑水泥生料的均匀配料和熟料的稳定烧成，提高立窑水泥熟料质量提供可行的测热方法。     

原料及配比对磷酸镁水泥性能影响的研究

采用磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和磷酸氢二铵作为引入磷的材料,不同细度的重烧镁砂以及不同掺量硼砂作为缓凝剂,通过测定其标准稠度需水量、凝结时间和抗压强度,结合X射线衍射分析和扫描电镜分析,研究了不同的磷酸盐原料及配比对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明,磷酸盐水泥的凝结时间和强度随原料及配比变化有较大差异,磷酸二氢钾与磷酸二氢铵的性能较为接近,而采用磷酸氢二铵既加大了标准稠度用水量,也大幅度延长了凝结时间;同时采用磷酸氢二铵试样的强度相对也远小于采用磷酸二氢钾与磷酸二氢铵的试样;硼砂作为缓凝剂也可明显延长磷酸镁水泥的凝结时间。     

废弃混凝土再生水泥熟料的配制与性能

以完全不用天然石灰石、粘土、页岩和砂岩,废弃混凝土在生料中的质量百分含量高达95％～99％和普通煅烧工艺制备出了水泥熟料(以下简称再生熟料).将再生熟料与用天然石灰石和砂岩制备的水泥熟料进行了对比试验与分析,结果表明:2种熟料具有完全相同的XRD特征峰位,再生熟料的熟料矿物形成正常;2种熟料化学成分相近,再生熟料的率值设计中更倾向于高钙低硅;再生熟料的f-CaO含量满足安定性要求;再生熟料制备的水泥的3d强度达到42.5级硅酸盐水泥的要求,28 d强度达到52.5级硅酸盐水泥的要求.     

机械力化学效应对水泥熟料物理性能的影响

用高能行星磨对水泥熟料进行机械力化学活化,通过XRD、SEM、FI-IR以及DSC分析,研究水泥熟料粉磨过程中的粒度、矿物性能、显微形貌以及热力学性质的变化情况.结果表明,水泥熟料粉磨过程中发生了晶体结构无定形化、脱羟基反应及Si—O键结构的破坏,提高了活性.经过粉磨后,水泥熟料颗粒细化并趋向球形化.     

再生胶凝材料对水泥水化体系的影响

将废弃混凝土中的砂浆分离出来，经过粉磨、筛分处理之后将大部分细骨料从水泥石粉末中分离出去，再对水泥石粉末进行煅烧，制得再生胶凝材料。采用碱度、结合水、物理力学性能测试的方法对掺有再生胶凝材料的混合水泥水化体系进行了实验研究，结果表明再生胶凝材料对硅酸盐水泥的水化具有影响作用，其中在650℃下煅烧得到的再生胶凝材料明显促进了水泥的水化，在20％掺量时提高了混合水泥硬化体的强度。不同温度下煅烧制备的再生胶凝材料对水泥水化体系具有不同的影响，原因在于它们在比表面积和结晶状态上存在的差异。     

稀土尾矿对水泥熟料性能的影响

试验选用云南楚雄州某地稀土尾矿,以稀土尾矿部分取代黏土原料进行水泥熟料煅烧试验。试验结果表明:掺入稀土尾矿及铅锌矿烧成熟料中的f-CaO含量明显减少,生料的易烧性提高;其3 d、7 d和28 d抗压强度均有不同程度的提高;水泥熟料中的C3S、C3A和C4AF含量有所增加,对水泥熟料的烧成起到促进作用,有利于水泥熟料矿物的形成,尤其是熟料中的C3S增加明显。     

煤中灰分在水泥熟料烧成中的作用及其机理

通过在水泥生料中掺加不同品质高灰分煤的煤灰,研究了灰分及其组分在硅酸盐水泥熟料液相变化、矿物形成及微观结构中的作用及机理。结果表明,灰分含量的升高是降低液相初析温度的主要原因。随着灰分含量的升高,熟料中间相中Al和Fe的含量增加,尤其固溶的Si明显增多,造成液相粘度增加,阻碍C3S形成。同时,造成熟料矿物分布的均匀性更差,熔蚀现象更多。