循环流化床粉煤灰理化特性及元素溶出行为研究进展

综合论述了循环流化床（CFB）粉煤灰粒度、微观形貌、化学及物相组成、化学结构等理化特性,并与煤粉炉（PC）粉煤灰进行对比分析,突出了CFB灰在理化特性方面的独特性。其次,总结了CFB灰在酸碱体系中主要元素溶出行为及浓度、液固比、反应时间和温度等因素对溶出行为的影响。结果表明,CFB灰中铝硅聚合度低于PC灰,物相以无定形硅铝酸盐为主,晶体矿物质质量分数之和仅为灰质量的20%~30%。同等条件下CFB灰中铝在酸溶液的溶出活性高于PC灰,使得CFB灰在有价元素提取方面更具优势。然而,随着铝在酸溶液中的溶出,硅逐渐累积并附着在颗粒表面,阻碍了铝的进一步溶出。因此,综合考虑CFB灰有价元素温和提取及酸浸渣利用可大幅提高技术经济性。在碱性体系中CFB灰主要溶出元素为硅和铝,目前对CFB灰无定形硅铝酸盐中硅铝在碱性体系溶出行为缺乏深入的认识,加强该方面研究可提高对CFB灰碱激发过程胶凝机理的认识,从而促进CFB灰制备胶凝材料方面的发展。     

循环流化床高硫高钙固硫灰在水泥和混凝土中的应用研究(一)

对云南省的高硫高钙褐煤CFB固硫灰的化学组成、物理性状以及掺加该种固硫灰的水泥水化机理、微观矿相和物理性能进行了试验研究。确认了经碱激发后,该固硫灰活性系数高于一般的粉煤灰和火山灰质混合材;与其他材料进行复合,用作水泥活性混合材料及水泥缓凝剂,可以代替部分水泥熟料和石膏,降低水泥生产成本和粉磨能耗。还可用于制造微膨胀水泥和混凝土膨胀剂。但使用时,必须根据该固硫灰的化学成分严格控制其掺加量。     

CFB灰、固硫灰和粉煤灰特性对比及应用

通过介绍CFB灰、固硫灰和粉煤灰的形成过程,对比分析其颗粒形态、化学成分、色泽、水化特性、烧失量以及火山灰特性,并根据各自不同特性,指出固硫灰和CFB灰综合利用的方向,特别是提出固硫灰对露天矿及矿井的填充利用方向,符合晋北地区矿井众多的实际,有较高的环保经济效益。     

循环流化床(CFB)飞灰与粉煤灰的性能对比研究

为探究CFB飞灰在建筑材料中的可行性应用,研究了CFB飞灰与粉煤灰的基本性质,并分析CFB飞灰与粉煤灰在化学组成、物理特性、火山灰活性以及需水性四个方面的差异。研究表明：CFB飞灰与粉煤灰相比,CFB飞灰的CaO、SO₃含量较高,SO₃主要以CaSO₄形式存在,且细度小、比表面积大;CFB飞灰的火山灰活性高,3 d活性指数最大值为67.4%、最小值为63%,7 d活性指数最大值为92.7%、最小值为79.6%,均高于粉煤灰;CFB飞灰的需水性高,需水量比最大值为109%、最小值为103%,均高于粉煤灰。研究结果为CFB飞灰替代粉煤灰在建筑材料中的应用提供参考依据。     

循环流化床锅炉粉煤灰的特点及其在水泥工业中的应用

详细地论述了循环流化床锅炉排放的粉煤灰（简称CFB锅炉粉煤灰）的特点及其在水泥工业中的应用。对比普通粉煤灰性能,CFB锅炉粉煤灰具有颗粒形貌不规则、产CaO和SO3含量高,以及以硬石膏和石灰作为主要矿物组成等特点。归纳介绍了CFB锅炉脱硫粉煤灰的应用情况,可代替部分原料用于生产水泥熟料或作为混合材用于生产水泥,但应用中要注意克服高f-CaO和SO3含量所带来的安定性问题。     

CFB灰、固硫灰和粉煤灰特性对比及应用

通过介绍CFB灰、固硫灰和粉煤灰的形成过程，对比分析其颗粒形态、化学成分、色泽、水化特性、烧失量以及火山灰特性，并根据各自不同特性，指出固硫灰和CFB灰综合利用的方向，特别是提出固硫灰对露天矿及矿井的填充利用方向，符合晋北地区矿井众多的实际，有较高的环保经济效益。     

循环流化床燃煤固硫灰作为混合材的应用

粉煤灰以其优越的性能作为水泥混合材被业内普遍使用,但循环流化床燃煤固硫灰,其烧失量、SO3、f-CaO均高于粉煤灰,本文通过所用固硫灰与粉煤灰的对比,小磨和大磨的对比试验表明：固硫灰细度比较细、28 d活性指数高于普通粉煤灰,用于水泥生产可以减少熟料消耗、提高磨机产量、降低电耗。     

固硫灰中含钙矿物对其水化特性影响的研究进展

固硫灰是富含SiO2和Al2 O3的火山灰活性材料,将其用于建筑行业是资源合理化利用的途径之一;固硫灰与普通粉煤灰存在成分差异,且具有自胶凝的特性;从固硫灰中含钙矿物着手,综述了固硫灰中含钙矿物的来源,并结合国内外文献分析了含钙矿物的存在对不同固硫灰体系水化的影响;最后,分析了遇水时含钙矿物液相Ca2+离子溶出的机理,提出抑制膨胀,促进固硫灰合理利用的措施.     

循环流化床锅炉炉内脱硫灰渣的水化特性研究

比较循环流化床(CFB)锅炉炉内脱硫灰渣与粉煤灰的性质的差异;分析炉内脱硫灰渣的水化胶凝特性,指出活性的Al2O3和活性的SiO2等无定形物质是CFB锅炉灰渣的活性来源,脱硫灰渣中大量存在的CaO和Ⅱ-CaSO4成分对火山灰活性起到了激发作用,使其具有更加明显的胶凝性质;认为CaO和Ⅱ-CaSO4是参与脱硫灰渣水化反应的主要物质,水化过程形成的钙矾石是引起水化产物膨胀的主要原因,水化后SO2-4的浓度对钙矾石的长期稳定性有着关键影响,而灰渣中的CaO对水化过程的体积膨胀则起到间接作用.     

CFB锅炉低氮燃烧对炉内固硫影响研究进展

随着火电厂烟气污染物排放标准的日益严格,循环流化床(CFB)锅炉多采用低氮燃烧技术在燃烧阶段降低NO_x的生成,但低氮燃烧应用会使炉内局部气氛,尤其是密相区的氧含量降低1%～4%,CO等还原性气氛增加1%～2%。固硫反应在不同氧浓度及还原性气氛条件下会表现出不同的反应路径,从而影响整个固硫反应速率和不同固硫产物的生成,导致最终固硫率的不同。因此CFB锅炉中引入低氮燃烧条件后会对炉内钙基固硫过程产生一定的影响。为了明晰低氮燃烧条件对CFB炉内钙基固硫反应的影响,保证燃烧中同时降低SO_2和NO_x的排放浓度,实现CFB锅炉中低氮燃烧技术与钙基固硫技术的耦合,综述了低氮燃烧反应条件对CFB锅炉炉内钙基固硫过程影响的研究现状,分别阐述了整个固硫过程中低氮还原性气氛及氧化-还原交变气氛条件对固硫剂煅烧、固硫剂固硫及固硫产物的分解转化3个不同反应阶段的影响。结果表明:CO_2浓度变化对CaCO_3煅烧影响较大且研究较多,气氛中CO_2的分压会直接减弱煅烧反应进行的程度;O_2和CO浓度变化对CaCO_3煅烧的影响未见报告,但从理论上推断影响较小,仍需进一步试验证明。在低氮燃烧形成的氧化-还原交变气氛下,炉内固硫反应过程变得复杂。氧气消失后,固硫率会降低20%左右,随着还原性气氛中CO含量的增加,固硫率还会进一步降低;随着CO等还原性气氛的增强,固硫产物CaSO_4稳定性降低,分解温度降低,CaS稳定性增强。但氧化、还原交变气氛下固硫产物的转化机制研究表明,当形成以CaS为内核,CaSO_4为外壳的固硫产物时,钙利用率和固硫效率会有所提高。可见,低氮燃烧气氛对硫化反应的影响具有不确定性。由于硫化反应的复杂性和固硫产物的不稳定性,目前尚无明确的针对不同固硫剂与反应温度和反应气氛的最佳匹配结果。因此,提出需进一步探究石灰石、电石渣等钙基固硫剂在不同氧浓度气氛及不同程度还原性气氛条件下的固硫反应机制,明确低氮燃烧条件对钙基固硫过程的影响,最终获得CFB锅炉低氮燃烧与炉内钙基固硫两者有机结合的优化反应条件,为实际生产提供可靠的理论依据。     

燃煤灰渣活性差异及来源研究

粉煤灰、沸腾炉渣和固硫灰渣是三种具有代表性的燃煤灰渣,因生成方式与生成温度不同,火山灰活性存在较大差异。本文采用改进的28 d抗压强度比方法研究其活性差异,并在矿物组成及颗粒形貌等方面探讨活性差异来源。研究结果显示:沸腾炉渣和固硫灰渣活性相近,明显高于粉煤灰;不同种类燃煤灰渣的活性差异主要来源于其矿物组成及颗粒形貌差异。     

流化床燃煤固硫灰渣水硬性机理研究

经固硫的流化床燃煤灰渣有明显的早期水硬性,甚至可在与水混合几小时后即凝结硬化,而未经固硫的灰渣则不明显。本文采用X射线衍射、红外光谱和化学方法对固硫灰渣早期水硬性机理进行研究,结果表明:固硫灰渣基本不含水泥熟料成分,矿物主要以无定形态存在;固硫灰渣中[SiO4]及[AlO6]的聚合程度均低于未经固硫的流化床灰渣及粉煤灰;进一步的化学测定结果证实,固硫灰渣早期水硬性主要来源于一定数量水化性能较快的无定形矿物组分。     

流化床燃煤固硫渣混凝土的试验研究

研究了流化床燃煤固硫渣作细骨料配制混凝土及混凝土的性能。结果表明 ,固硫渣可代砂配制道路砼。     

固硫灰渣的微观结构与火山灰反应特性

用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜研究流化床燃煤固硫灰渣(简称固硫灰渣)的微观结构.用化学反应动力学方法研究固硫灰渣的火山灰反应特性,并与粉煤灰进行对比.阐述了固硫灰渣的微观结构与其火山灰反应特性之间的关系.结果表明:固硫灰渣与粉煤灰矿物组成差异较大,主要体现在它不含莫来石.固硫灰渣中[SiO4]和[AlO6]聚合度均低于粉煤灰的.固硫灰渣颗粒表面比粉煤灰的疏松.固硫灰渣的火山灰反应速率常数明显高于粉煤灰的,而表观活化能相反.固硫灰渣火山灰反应活性明显高于粉煤灰的,反应阻力也较小,这是由其微观结构所决定的.     

流化床燃煤固硫灰渣膨胀控制因素研究

分别用线性膨胀率和XRD研究固硫灰渣净浆试件的膨胀特性和固硫灰渣水化产物随龄期变化趋势,并在结合二者试验结果的基础上对膨胀控制因素进行探讨。结果显示:固硫灰渣净浆试件的线性膨胀率在14～28 d前增加迅速,而后趋于平缓。试验表明,固硫灰渣的膨胀特性可分为两个阶段:14～28 d前主要受钙矾石量所控制,而随后龄期则主要受二水石膏量所控制。     

固硫灰渣的基本特性及其作水泥混合材的关键问题研究进展

固硫灰渣是循环流化床燃煤技术的主要副产物,如何高效、清洁地利用这一类固体废弃物是一个亟待解决的问题。本文根据近年来国内外对固硫灰渣的研究成果,从化学组成、矿物组成、微观结构、典型特性等方面综述了固硫灰渣的主要特征。相较于粉煤灰等其他燃煤副产物,固硫灰渣中存在游离氧化钙、硫酸钙和无定形铝硅酸盐物质,且颗粒疏松多孔,这导致其具有明显的火山灰活性、自硬性和水化膨胀性等特性。同时本文分析了固硫灰渣作为水泥混合材使用时需要注意的几个关键问题。结果表明,固硫灰渣特殊的组成、微结构和性质导致其作为水泥混合材使用时,必须考虑使用合适的激发剂提高灰渣活性,调整养护工艺、用水量等条件提高制品的安定性,并以添加减水剂等方式控制水泥制浆中的需水量,提高水泥石强度。这为有效实现固硫灰渣的建材资源化利用提供一定指导。     

固硫灰做水泥混合材及缓凝剂的研究

研究固硫灰做水泥混合材及缓凝剂,其细度和掺量对水泥性能的影响.试验结果表明,10％～30％不同细度的固硫灰掺入硅酸盐水泥熟料中后,所制备的水泥安定性合格、凝结时间正常;强度随着细度的增加而增加,随着掺量的增加先增加后降低;磨细处理有利于降低水泥的总膨胀能.同时通过研究发现,固硫灰的掺量和细度对水泥早期水化产物的形成有较大的影响,掺磨细固硫灰水泥所形成的AFt是粗大的针棒状结构,而掺未磨细固硫灰水泥形成细小的AFt和大量的AFm.     

阻燃聚碳酸酯的性能研究

采用阻燃剂苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物和间苯二酚型磷酸酯齐聚物(RDP)对聚碳酸酯(PC)进行改性,研究了两种不同阻燃剂对PC力学、阻燃、耐热以及热稳定性能的影响。研究结果表明,随着阻燃剂含量的增加,含有RDP的阻燃PC拉伸强度、弯曲强度增加明显,但同时其冲击强度降幅较大;苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物的阻燃效果较为优越;RDP对PC的热变形温度有显著影响;苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物阻燃PC的热失重温度高于RDP阻燃PC,但其最终的残碳率却较低。     

芒萁中水分灰分浸出物的含量测定

测定了芒萁中的水分、灰分和浸出物的含量，为建立芒萁质量控制提供一定依据。按《中国药典》2010年版Ⅰ部附录IXH水分测定法中的第一法、附录IXK灰分测定法和附录XA浸出物测定法测定。结果表明：芒萁含水量均不超过9．87％，总灰分均不高于3．26％，酸不溶性灰分不高于1．54％，热浸法醇溶性浸出物量含量均不低于20．0％。该方法简单、准确、重复性好，为建立芒萁质量标准提供了科学实验数据。     

粉煤灰广场砖的研制

本文介绍了以粉煤灰为主要原料研制广场砖的工艺过程。确定了粉煤灰的合理引入量，讨论分析了生产粉煤灰广场砖的工艺参数。