Ti含量对矿渣玻璃体结构及其水化活性的影响机制研究

本文选取几种Ti含量不同的矿渣,利用XRD、DSC、FT-IR、XPS等测试手段分析矿渣重熔处理前后无定型网络中Al—O、Ti—O和Si—O结构的变化情况。结果表明,随着钛含量增加,原矿渣中的Al³⁺和Ti⁴⁺倾向以稳定性较差的高配位形式存在,这会减弱其玻璃体结构对热变化的抵抗能力,表现为玻璃转变温度T_g和结晶温度T_x降低。经重熔急冷后,随着钛含量的增加,高钛矿渣中的Ti⁴⁺和Al³⁺会倾向以低配位的形式存在,这些网络形成体的增多会导致玻璃体结构稳定性增强,表现为矿渣后期活性明显减弱。这说明矿渣的性能除了受碱度以及玻璃体含量影响之外,还与无定型网络的结构变化紧密相关。     

粒化高炉矿渣的水化机理探讨

以上海梅山钢铁公司的矿渣为研究对象,探讨粒化高炉矿渣在无激发剂存在的条件下的水化机理,并建立矿渣水化反应过程的化学模型。为矿渣的大规模、无害化、资源化和高附加值利用奠定理论基础。研究表明:在没有化学激发剂存在的条件下,梅山矿渣的水化产物是水化硅酸钙C2SH(C)、水化硅酸钙2CaO·SiO·(2￣4)HO和钙铝黄长石22Ca2Al(Al,Si)2O7。初期的水化过程是矿渣中的Ca2 等网络改变体阳离子与水中的H之间的置换,随着这种置换反应的进 行,溶液中的pH值不断升高,当pH高到一定程度时,矿渣颗粒表面上的HSiO4的溶解度将提高,溶解了的各种形态4的硅酸离子和溶液中的Ca2 、OH反应生成水化硅酸钙凝胶。     

高炉渣中铝、铁的浸出研究

以钢铁厂高炉渣为原料,采用酸浸法和助浸法研究铁、铝浸出率.结果表明:高炉渣为非晶相玻璃体结构,当H2SO4浓度5 mol/L;酸渣比20:1;反应时间60 rmin,反应温度100℃时,高炉渣中铁、铝的浸出率为30.59％.添加助溶剂Na2CO3有助于提高高炉渣中铁、铝浸出率,在Na2CO3/高炉渣质量比为0.3时,铁、铝的浸出率为46.87％,此时,高炉渣晶体结构改变,表面凹凸不平并粘附不同形状的细小颗粒,吸附性孔道增多,利于混凝吸附的进行,并进一步提出强化浸出建议.     

利用铝铬渣与废弃镁碳砖合成镁铝尖晶石材料

以铁合金厂铝铬渣和钢厂废弃镁碳砖为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料,研究分析铝铬渣与废弃镁碳砖细粉比例关系对合成MgAl2O4材料组成和结构的影响.用XRD、SEM及Rietveld quantification软件对材料中结晶相组成和结构进行表征.结果表明:铝铬渣和废弃镁碳砖细粉经1500℃保温2h煅烧,可以合成出镁铝尖晶石材料.当镁碳砖含量为40％,铝铬渣为60％时,合成材料微观结构中出现典型的镁铝尖晶石八面体形貌特征,结晶相发育完整,结构致密,镁铝尖晶石含量达到94％.     

高炉矿渣特性对其活性和立磨生产的影响

通过检测高炉矿渣的易磨性、堆积密度、水分、X射线衍射、化学成分、活性指数,研究了高炉矿渣本质特性对立磨生产的台时产量、煤耗和矿渣粉产品质量的影响,结果表明:(1)印巴法冲制的高炉矿渣结构主要为活性高的玻璃体结构;明特法冲制的高炉矿渣主要为活性低的钙铝黄长石(Ca2Al2Si07)晶体结构;(2)高炉矿渣堆积密度≥1 0...     

矿渣微粉的生产工艺及利用（连载二）

高炉矿渣的活性取决于高温炉渣的处理方法。在水淬、热泼、半急冷等三种方法中以水淬渣的活性较高，对水泥厂来讲，其质量最好。水淬矿渣高炉熔渣在大量冷却水的作用下形成的海绵状浮石类物质，其在宏观上是由硅（铝）氧四面体组成的聚合度不同的网状结构，钙离子、镁离子分布在网状结构的容穴中，微观上大体是按相律形成不均匀物相或微晶矿物近程有序，远程无序。主要有以下几种化学键：Ca—O、Mg—O、Si—O、Al—O，绝大部分化合物以玻璃体的的形式存在，因而具有较高活性（见表2）。     

风冷高炉渣与水淬高炉渣的水化性能研究

分析了风冷高炉渣和水淬高炉渣的矿物组成和玻璃体含量。在此基础上,对比研究了风冷高炉渣复合体系水泥和水淬高炉渣复合体系水泥的净浆强度、水化产物的矿物相组成和微观形貌。结果表明,风冷高炉渣的主要组成为玻璃体和α'L-C2S,玻璃体含量为83.34%;水淬高炉渣的主要组成为玻璃体,玻璃体含量为96.79%。水化28d时,风冷高炉渣复合体系水泥与水淬高炉渣复合体系水泥相比,净浆抗压强度接近,水化产物的主要矿物相组成无明显差别。     

铝率及液相性质对高硅酸三钙含量硅酸盐水泥熟料烧成过程的影响

研究了由于铝率变化 ,导致液相性质的改变 ,及其对高硅酸三钙 (C3S)含量硅酸盐水泥熟料烧成过程和亚微观结构的影响。分析结果表明 :对于具有相同C3S含量的熟料 ,当煅烧温度高于 14 0 0℃ ,高硅高铝熟料的易烧性反而会优于低硅高铁熟料。对于高硅熟料 ,提高熟料铝率 ,液相增多 ,可促进A矿形成 ;对于低硅熟料 ,铝率增加 ,导致液相粘度增加 ,则会抑制A矿形成。当铝率 >1.68,烧成熟料中才会出现较多铝酸三钙 (C3A)结晶 ;当铝率 =1.6～ 1.8时 ,对于硅酸率 =3 .0 0的熟料 ,结晶的铁铝酸四钙 (C4 AF)数量最多 ;当铝率处于 1.0～ 1.9之间时 ,熟料中A矿晶体的尺寸随铝率增加而减小 ,同时晶体长径比明显增加 ,晶体内部包裹物数量显著增多。     

模拟高放废液碱矿渣水泥固化体稳定性的研究

本文主要研究了碱矿渣水泥固化体的热力学稳定性、热稳定性和在地下水中的稳定性.研究结果表明,水化到28天时,固化体中处于介稳态的矿渣玻璃体基本消失,转化为稳定的水化产物,固化体的热力学稳定性良好;固化体在500℃的高温下仍具有足够的强度,热稳定性良好;同时,在地下水中,固化体也具有良好的稳定性.     

中石化典型地区气化炉渣基础物性分析研究

随着煤炭资源高值转化技术的不断开发与升级,气化渣是我国近年来产生的重要固废,年产生量巨大,对环境造成严重的污染。针对气化渣的资源属性,目前以低端建工建材和高端陶瓷等铝硅复合材料制备两大方面为主,但随着我国基础设施建设日趋完善,建工建材利用日趋饱和,因此气化渣高值转化利用成为当前的研究热点。但因缺乏对气化渣自身元素/物质组成的稳定性、赋存状态等方面的认识,目前多数复合材料制备处于实验室研究阶段,尚不足以实现工业化生产。以中石化不同地区气化渣为原料,分别考察不同地区细渣/粗渣的元素组成、物质组成、微观形貌及元素赋存形态,明确气化渣以铝硅酸盐玻璃体(约40%)和无定型碳颗粒(5%~50%)为主,铝硅含量总量在40%左右,铁钙含量在20%~40%,大部分钙铁与其形成共熔体,少部分钙铁单独存在;细渣和粗渣的主要区别在于粗渣颗粒含碳量(5%~20%)比细渣(20%~50%)低,细颗粒含碳量高,粗颗粒玻璃相反应活性高于细渣。     

宝钢高炉水淬矿渣自身水硬性和活性的关系

对宝钢不同高炉不同时段具有代表性的高炉水淬矿渣进行取样分析,测定比较其在化学成分、质量系数、密度、自身水硬性及矿粉的活性指数等方面的差剐,分析不同高炉矿渣玻璃体的活性差别以及产生差别的原因。     

宝钢Corex渣和常用矿渣性能的比较

研究了宝钢Corex矿渣和常用矿渣的物理性能、易磨性、活性和自身水硬性。结果表明,宝钢Corex渣和常用矿渣的化学成分比较接近。两种矿渣碱度均大于1,说明两者有较高的潜在水化活性。由于Corex渣具有较高的致密性、含铁率和容重,使得Corex渣的易磨性较常用矿渣差。此外,在细度接近时,宝钢Corex渣的自身水硬强度略高于常用矿渣,但Corex渣的早期活性指数明显高于常用矿渣,在比表面积为400~450 m2/kg时,Corex渣的早期(3 d、7 d)活性指数分别高于常用矿渣15%和20%以上,两者后期(28 d)活性相差不大。     

钢渣-矿渣立磨联合粉磨助剂的研究与应用

以不同比例钢渣替代矿渣,并添加适量改性剂CHJ-S制备了复合粉。研究探讨了CHJ-S对复合粉细度、活性指数的影响,并通过SEM、MIP对掺加复合粉的硬化水泥浆体微观结构进行了分析。结果表明:掺入CHJ-S可有效改善钢渣-矿渣的易磨性,对于掺加20%钢渣的复合粉,其7d和28d活性指数略高于空白矿粉。CHJ-S可提前释放钢渣的膨胀,加速钢渣-矿渣复合粉的水化,生成更多的水化产物,改善了硬化浆体的孔隙结构。通过大磨生产综合分析,钢渣-矿渣立磨联合粉磨方案具有显著的经济效益和社会效益。     

岩棉炉渣水硬活性及其水泥砂浆的耐久性分析

为循环利用岩棉生产过程中排出的炉渣废料,将其磨成3个细度的粉体,分别与岩棉纤维粉、粉煤灰和粒化高炉矿渣粉(简称矿粉)进行对比分析.结果表明:炉渣主要化学成分及含量接近粉煤灰.炉渣中玻璃体含量较高,同时存在少量结晶相,结晶度为5.28％.提高炉渣粉磨细度可显著增加活性.450 kg/m2比表面积的炉渣粉强度活性指数比粉煤灰高出约10％,低于同等细度的矿粉.掺入炉渣粉的水泥砂浆试件抗渗和抗冻性优于粉煤灰砂浆,而低于矿粉砂浆试件.孔结构测试分析表明,炉渣粉水泥砂浆孔隙率和多害孔含量介于矿粉水泥砂浆和粉煤灰水泥砂浆之间.粉磨制备的岩棉炉渣粉体具备作为矿物掺合料的可行性.     

浅谈矿渣微粉的生产工艺及应用

主要介绍了矿渣微粉的化学和矿物组成、质量指标及基本性能;并详细对比了矿渣微粉生产的不同粉磨工艺,其中辊式立磨系统工艺简单,技经指标最好;此外,概述了矿渣微粉在水泥和混凝土工业生产中的应用及其效益情况。     

磷渣掺合料及其对水泥水化性能的影响

简要介绍了磷渣的基本组成，包括化学组成和矿物组成；分析了磷渣的化学成分、玻璃体数量和结构、磷渣细度对其化学活性影响及其评价指标；探讨了磷渣用作水泥混合材对浆体水化性能和硬化体微观结构的影响等。     

钢渣复合取代矿粉、砂和石用作混凝土掺合料与骨料及其性能分析

用风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石制备混凝土,分析了混凝土的内照射指数、外照射指数、f-CaO含量、沸煮膨胀值、比表面积、密度、含水率、容重、含泥量、泥块含量、坍落度、抗压强度及其化学组成、矿物组成与微观形貌,研究了钢渣的安全性与稳定性及风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石与钢渣复合取代矿粉、砂和石对混凝土性能的影响。结果表明,风淬渣粉、电炉渣砂和电炉渣石的安全性与稳定性满足国标要求,可用于混凝土。当风淬渣粉取代20wt%矿粉、电炉渣砂取代10wt%混合砂和电炉渣石取代20wt%碎石时,混凝土的性能最优。钢渣复合取代矿粉、砂和石的比例合适,可改善混凝土的界面结构密实度,尤其能提高混凝土养护后期的强度。     

A study on the relationship between porosity of the cement paste with mineral additives and compressive strength of mortar based on this paste

Mercury intrusion porosimetry study was carried out on ordinary Portland cement (OPC) pastes with 10% to 40% mineral additives, such as steel-making slag, granulated blast furnace slag and fly ash. For all samples, the porosity of paste and compressive strength of mortar based on this paste were determined at 3, 7, 28, 90 and 180 days. Relationship between the porosity and strength was investigated and some equations for the strength-porosity relationship were presented according to Balshin multiplicative model. Results show that mineral additives delayed process that micropore structure of OPC paste developed and strength development of sample with mineral additives was faster than that of OPC sample. Balshin equation fits the results of strength and porosity of all samples and there is a strongly quantitative relationship between strength and porosity. After being mixed with mineral additives, the intrinsic strength σ₀ and power n both increased and the sequence of σ₀ and n for different mineral additives was fly ash>steel-making slag>blast furnace slag.     

水淬含钛高炉渣加热过程中的矿物结晶行为研究

为改善攀钢含钛高炉渣大量堆放造成的环境问题以及减少有价资源浪费,通过研究水淬含钛高炉渣的化学成分、矿物物相组成、热重等特性,以-140目水淬含钛高炉渣为原料,采用加热方式研究其矿物物相的结晶行为,结果表明:水淬渣与空冷渣的化学成分基本相同,但矿物物相组成随颗粒粒径变化有较大的差异;矿物物相的结晶主要发生在680℃以上,...