石煤提钒尾矿制备硅酸盐水泥熟料的研究

以石煤提钒尾矿细粉、碳酸钙、粘土和铁粉为原料,在不同煅烧条件下制备了不同配比的产物,并研究了其性能.结果表明:(1)产物的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸四钙和铝酸三钙,符合水泥熟料的化学组成;(2)熟料煅烧温度为1400℃,粘土掺加量为8％时的方案最优.     

低钙水泥熟料矿物水化活性、性能及其制备熟料的发展

与硅酸三钙相比,硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙等具有钙含量低、烧成温度低和CO₂排放量少的特点,属于低钙水泥熟料矿物。发展以低钙矿物为主要组成的水泥熟料是水泥低碳发展的重要方向。本文在分析硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙3种低钙矿物的活性、水化和性能发展的基础上,分别对以低钙矿物为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料、高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的水化和性能发展,硅酸二钙–硫铝酸钙–硫硅酸钙水泥熟料的制备、水化和性能优化进行了综合评述。同时,鉴于石膏在低钙水泥熟料水化方面具有重要影响,综述了石膏在几种低钙水泥中的作用。文章以期为运用硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙等矿物制备低钙水泥熟料提供参考。     

高强低钙硅酸盐水泥冷却过程的智能控制技术

<正>1　概述高强低钙硅酸盐水泥,是以硅酸二钙(贝利特,C2S)为主导矿物的新型硅酸盐水泥。硅酸二钙存在α,β,γ三种晶型,在熟料烧成和冷却过程中,高水化活性的α,β晶型容易向几乎没有水化活性的γ型转变,导致熟料粉化和水泥强度锐减。因此,贝利特矿物的稳定与活化技术是制备高强低钙水泥的关键,与传统的硅酸盐水泥相比,高强低钙水泥需要更稳定的生料分解、熟料烧成和快速冷却过程,也就意味着对反应温度、压力、流速等关键过程     

高铁低钙硅酸盐水泥体系的抗氯离子侵蚀性能研究

为了改善水泥基材料的抗氯离子侵蚀性能,提出高铁低钙硅酸盐水泥体系[C4 AF≥18％,C3 S≤50％,层状双氢氧化物材料(LDHs)].分别制备了矿相组成为(18％C4 AF,50％C3 S)及(20％C4 AF,48％C3 S)的高铁低钙水泥熟料,探讨了高铁低钙水泥熟料的烧成制度和材料特性;测试了硬化高铁低钙水泥浆体的3、7、28 d抗压强度及28 d氯离子扩散系数,研究了0％～8％掺量的LDHs对高铁低钙水泥体系的力学性能及抗氯离子侵蚀能力的影响.结果表明,C4 AF含量为20％的高铁低钙水泥熟料比C4 AF含量为18％的高铁低钙水泥熟料的结晶度高;掺LDHs的高铁低钙水泥基材料的3d和7d强度有所提高,当掺量为2％时强度达到最大;高铁低钙水泥体系通过提高水泥熟料中的铁相含量、降低硅酸三钙含量、引入具有离子固化能力的LDHs,显著改善了其抗氯离子侵蚀性能,当LDHs掺量为4％时,高铁低钙水泥基材料抗氯离子侵蚀能力最强.     

复合矿化剂在立窑水泥的应用

用复合矿化剂能加快水泥熟料烧成反应速度和降低烧成温度,促进水泥熟料中有益矿物硅酸三钙含量增多,提高水泥熟料强度,水泥中能多加混合材料,增加水泥产量,减少煤耗,降低水泥成本.     

高KH值、超低硅酸率生产水泥熟料

众所周知，水泥熟料的矿物主要含有硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)及其他物质。其矿物组成决定了水泥的水化速度、水化产物本身的强度、形态与尺寸以及彼此间构成网状结构时各种键的比例．对水泥强度起重要作用。布特等人经过试验证明。硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的重要因素．28天强度基本依靠C3S含量。硅酸二钙(C2S)的含量在水化早期直到28天前，对强度影响不大，它的强度发展主要在后期。     

高硅酸三钙硅酸盐水泥熟料组成及性能的研究

设计了一种石灰饱和系数、硅酸率和铝率分别为0．98,2．4和2．4的新型硅酸盐水泥熟料组成。研究了掺加了质量分数为1％CuO的生料分别在1200,1350,1400,1450℃下保温30min烧结样的矿物相、矿物形貌及性能。X射线衍射及其定量分析结果表明：1450℃烧结样的硅酸三钙(C3S)质量分数为73．37％,晶体尺寸大,主要矿物相为C3S、少量硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)及铁相固溶体。这种新型高C3S熟料完全可以在传统水泥烧成制度下烧成。该烧结样加入质量分数分别为50％的粉煤灰及5％的石膏制得水泥,其性能符合强度等级为32．5的粉煤灰水泥标准要求。     

三乙醇胺对水泥-粉煤灰体系水化进程与强度的影响机制

为掌握三乙醇胺(TEA)水泥-粉煤灰体系水化与强度的影响规律及其机理,促进粉煤灰的有效利用,采用等温量热法测试分析了不同温度条件下TEA对水泥-粉煤灰体系水化放热行为和体系活化能的变化,通过热重和X射线衍射分析了掺TEA水泥-粉煤灰体系的物相组成及其变化,研究了TEA对水泥-粉煤灰体系水化进程和强度的影响规律.结果 表明,TEA和温度均水泥-粉煤灰体系水化放热和强度发展存在较大影响.TEA提高了粉煤灰在72 h内的反应热,促进了水泥-粉煤灰体系早期的水化放热,并且在高温下更加明显,水泥-粉煤灰体系活化能随着TEA掺量增加而降低,TEA对水泥熟料矿物铝酸三钙(C3A)、硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)在不同龄期内的水化进程影响不同,TEA在早期对C3A熟料的水化具有明显的促进作用,而对C3S和C2S的水化则有延缓作用.     

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.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的煅烧及其性能

采用正交试验方法研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧条件.实验表明:该水泥熟料的最佳煅烧温度为1 350℃,保温时间为90min,冷却方式是急冷.同时发现,水泥中石膏的最佳掺量为5%(质量分数).所制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3 d和28 d抗压强度分别为26A MPa和80.4MPa,显示有良好的早期力学性能;石膏能促进该水泥的水化硬化,增加钙矾石在水化早期的形成数量,这是水泥早期强度提高的主要原因.对水泥熟料及其水化产物的组成、结构和形貌进行了分析.该水泥熟料的主要矿物组成为贝利特、阿利特和硫铝酸钡钙,主要水化产物有水化硅酸钙凝胶、钙矾石和氢氧化钙等.     

工业原料制备C3S2新型水泥熟料的试验研究

以节能、减排为目标,用工业原料烧成了一种以C3S2(3CaO· 2SiO2)为主、C2S(2CaO· SiO2)为辅新型水泥熟料,研究了它的适宜组成范围,分析了熟料矿物的形成过程.结果表明了该熟料矿物的适宜组成范围为53%~55%CaO,38%~41%SiO2,4%~9%Al2O3,烧成温度范围为1260~1320 ℃.熟料呈粉状,其比表面积为243.3 m2/kg,平均粒径为31.26 μm.经CO2碳化3 d其抗折和抗压强度分别为7.6和48.5 MPa,分析指出了该水泥节能减排特点显著.     

电解锰渣-镁渣制备复合矿渣硫铝酸盐水泥熟料的研究

利用化学分析法、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)等检测手段对电解锰渣、镁渣的化学组分、矿物组成、物化性能进行分析.根据分析结果,合理设计以锰渣、镁渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料的配比方案,并考察烧结温度对熟料性质的影响.在制备的水泥熟料中掺入一定量的石膏可制备出早强、快硬的硫铝酸盐水泥.在此过程中测定水化放热过程,并分析石膏掺量与水泥抗折和抗压强度的关系,确定最佳的石膏掺量.实验结果表明,电解锰渣、镁渣可以作为有价值的原料制备硫铝酸盐水泥熟料,两种废渣的掺比可分别达到21%,烧结过程的最佳温度为1260 ℃,保温时间为30 min,此时烧结出的试样的矿物相主要为C2S、C4A3S-.当石膏掺量为15%时,放出的水化总热最多,制备出的水泥力学性能最好,28 d的抗折强度为5.1 MPa,抗压强度为31.2 MPa,抗渗等级达到P6,烧制熟料和水化产物将锰渣和镁渣中的重金属有效的固化稳定,不易被浸出.     

镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥

以镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用X射线衍射,扫描电子显微镜等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行了分析研究.结果表明:掺入适量镍渣煅烧的熟料f-CaO含量较低,生料的易烧性良好;熟料水化后水化程度好,有较高的抗折强度.当镍渣掺入量为10%,煅烧温度为1370 ℃时,28 d抗压强度可达75.2 MPa,抗折强度可达11.2 MPa.     

高碱原料制备普通硅酸盐熟料的研究

采用工业原材料石灰石、高碱页岩、铁矿石按照常规三率值KH=0.92±0.02,SM=2.5±0.1,IM=1.4±0.1进行配料,并引入适量的磷渣制备普通硅酸盐水泥熟料,通过化学分析、XRD、岩相等检测手段对高碱普通硅酸盐水泥熟料的化学组成、矿物组成、矿物形貌及物理性能等进行了分析。分析表明,引入适量的磷渣,可改善高碱熟料的液相粘度,促进A矿的发育,改变B矿的晶型,使熟料的标准稠度需水量、凝结时间等物理性能发挥良好,3d抗压强度可达到39.5MPa, 28d强度达到59.5 MPa。     

污泥灰替代粘土制备水泥熟料的试验研究

在率值不变(IM ＝1.31,SM＝2.62,KH＝0.89)的前提下,用污泥灰替代(替代量0wt%、25wt%、50wt%、75wt%和100wt%)粘土煅烧水泥熟料.研究了水泥生料易烧性的变化;通过分析水泥熟料XRD图谱和NMR图谱;研究了水泥熟料矿相组成和含量变化;借助SEM,研究了污泥灰对水泥熟料微观结构的影响.研究表明,污泥灰的掺加不仅不会改变生料的率值,而且会降低水泥生料的易烧性,增大水泥熟料中C2S的含量,降低了C3S含量,说明污泥灰可以替代粘土用作水泥原料.     

CaF2 对贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

采用化学纯试剂为原料,将硫铝酸钡钙矿物引入到贝利特熟料矿物体系中,合成了贝利特-硫铝酸钡钙水泥.本文主要研究了 CaF2 对熟料矿物组成和水泥性能的影响.研究结果表明,CaF2 能够加快熟料中f-CaO的吸收,促进C2.75B1.25A3(S)矿物形成,提高水泥的早期强度.当CaF2 在熟料中的掺人量为0.6%时,贝利特.硫铝酸钡钙水泥的 3d 和 28d 抗压强度分别达到 26.8 MPa和 83.4 MPa,展现了良好的力学性能.利用 XRD,SEM-EDS 和岩相分析等测试手段分析了水泥熟料的组成和结构.     

二氧化硅含量对硫铝酸盐水泥性能的影响[1]

利用粘土作为校正原料来调整原料中SiO2的含量，从而调整熟料中C4A3S^-的C2S的比例，研究随着熟料中SiO2含量的变化，硫铝酸盐水泥熟料中各矿物成分如何变化以及硫铝酸盐水泥的性能如何变化，借助于XRD射线衍射分析方法和SEM电镜分析方法，对各组试样进行了详细的研究和分析，得出了熟料中SiO2含量对硫铝酸盐水泥性能影响的普遍规律，确定了利用低品位矾土生产硫铝酸盐水泥是可行的。     

利用机械力化学原理提高水泥混合材掺量的研究

从充分发挥水泥熟料矿物潜在活性的观点出发，通过对水泥熟料的细磨，提高水泥中小于20μm的熟料颗粒含量，以达到提高水泥中混合材掺量的目的。本研究采用62．5MPa熟料，掺入50%粉煤灰，其水泥胶砂强度可达42．5MPa掺入45％烧粘土，其水泥胶砂强度可达43.4MPa。     

采用钢渣和铅锌尾矿制备硅酸盐水泥熟料的研究

探讨了钢渣和铅锌尾矿分别取代铁粉和黏土制备硅酸盐水泥熟料的可行性,对其易烧性进行了研究,并对制备出的熟料进行了力学性能研究。结果表明:采用钢渣和铅锌尾矿进行生料配料,熟料的烧成温度为1 450℃,煅烧时间为30 min时,制备出的熟料w(f-CaO)小于1%;水泥熟料的28d抗折和抗压强度分别达到了9.6MPa和60.4MPa。     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.