利用电石渣制备硬硅钙石

利用动态水热合成工艺,首次采用电石渣作钙质原料合成了硬硅钙石。探讨了原料、电石渣处理方法和水热合成工艺参数等因素对合成硬硅钙石晶体结构和微观形貌的影响,并采用XRD和SEM对其结构和形貌进行了分析及表征。结果表明,煅烧后的电石渣可以制备出纯度较高且结晶良好的硬硅钙石;电石渣处理方法对合成硬硅钙石晶体及其二次粒子形貌有很大的影响;煅烧后的电石渣与分析纯CaO作钙质原料制备硬硅钙石的水热合成工艺参数基本一致。     

改性工艺对电石渣乳液活性的影响

利用煅烧与超声工艺分别对电石渣乳液进行改性处理。研究了不同改性工艺及条件对电石渣乳液活性的影响,通过采用测定消解速率、沉降体积、酚酞变红时间、粒度分布等手段对电石渣乳液进行了分析与表征。结果表明,与未改性电石渣乳液相比,煅烧和超声改性工艺均使电石渣乳液活性度有明显的提高;800℃保温2h煅烧的电石渣经80℃、12倍的去离子水消解后搅拌30min可制得活性高的电石渣乳液;电石渣乳液经超声4h改性后活性显著提高。     

电石渣制备高温型硅酸钙防火材料

采用超声技术对电石渣进行预处理改性,控制适宜的超声改性和水热合成工艺参数,制备出了以电石渣为钙质原料的HT-CSF材料。采用XRD、SEM和DSC/TG分析了电石渣改性后合成HT-CSF材料的晶相组成、微观形貌和耐温性,结果表明,超声时间对电石渣乳液活性及HT-CSF材料的耐火极限有较大的影响;水热合成和压滤成型工艺参数对HT-CSF材料的密度及耐火极限也有较大的影响。控制超声时间3h、水热合成工艺参数215℃保温8h、成型压力0.71MPa,可制备出密度140 kg.m-3,抗折强度0.20MPa,1000℃下线性收缩1%,导热系数0.043 W.(m.K)-1,最高使用温度1000℃,耐火极限2h,燃烧等级为不燃性A级的高温型硅酸钙防火材料。     

硅酸钾碱液水热合成针状硅灰石反应历程

利用钾长石–KOH–H_2O体系分解反应所得硅酸钾碱液合成针状硬硅钙石,用作合成硅灰石的前驱体。采用OLI Analyzer 9.2软件模拟K2O–CaO–SiO_2–H_2O体系化学平衡,预测了合成硬硅钙石的初始CaO/SiO_2摩尔比、反应温度和液固比范围。在此基础上通过单因素实验,确定了合成硬硅钙石的优化条件。反应历程为:水合硅酸钙→雪硅钙石→雪硅钙石+硬硅钙石→硬硅钙石。合成的硅灰石保持了硬硅钙石的针状形貌,分散较均匀,长约10~15μm,直径约300 nm,长径比约40,符合建材行业一级品标准。     

硬硅钙石水热合成的形成历程及硝酸锶对它的影响

利用XRD，SEM，TEM等方法对动态水热法合成硬硅钙石的形成历程进行了研究，由C-S-H凝胶不能在高于200℃温度下稳定存在，使硬硅钙石在180℃和220℃时的形成历程不同，配料中加入硝酸锶，提高料浆的离子强度，产生原盐效应，降低了C-S-H凝胶的生成速率，延缓了硬硅钙石的形成，硬硅钙石合成过程中的料浆中固体粒子的ζ电位是不断变化的，加入硝酸锶，可以降低料浆固体粒子ζ电位的绝对值，有利于硬硅钙石纤维状晶体以及团聚体的长大。     

电石渣制备高附加值碳酸钙的研究进展

电石渣制备碳酸钙可实现电石渣的高附加值利用,是实现电石行业可持续发展的有效途径。本文总结了电石渣制备碳酸钙的方法,着重介绍了电石渣中钙的提取和碳化两个主要工艺过程。综述了电石渣在制备轻质碳酸钙、纳米碳酸钙及其表面改性和晶型控制方面的研究进展。分析认为,氯化铵浸取CO_2碳化工艺易于实现浸取剂的循环利用,同时又能利用废气中的CO_2,具有较大的利用潜能和广阔前景。在电石渣制备碳酸钙的过程中,可以同时实现纳米碳酸钙的表面改性,并通过控制碳化温度、加入添加剂等实现晶型控制,制得不同晶型和形状的碳酸钙产品。电石渣资源化应用制备碳酸钙,呈现出从低附加值向高附加值发展的趋势。未来电石渣资源化利用制备碳酸钙应进一步完善循环工艺,并深入进行碳酸钙的超细化、表面改性化和晶型控制研究。     

不同硅源对硅钙材料中硬硅钙石物相生成及力学性能的影响

以熔融石英粉、白炭黑、硅溶胶为硅源,氢氧化钙为钙源,研究了硅源对水热法制备硅钙材料性能的影响.结果表明:以熔融石英为硅源时,材料中没有合成硬硅钙石相,以白炭黑和硅溶胶为硅源时合成了硬硅钙石纤维.硅溶胶具有更高的活性,形成硬硅钙石相含量较多,且呈针状结构.硬硅钙石的形成决定了硅钙材料的常温及高温性能,以硅溶胶为硅源的试样...     

硝酸锶对水热合成硬硅钙石球形团聚体的影响

硬硅钙石是一种用途广泛的保温材料，本工作以硝酸锶作为矿化剂，研究了在动态水热合成硬硅钙合成中，硝酸锶对硬硅钙石球形团聚体的影响。研究表明：在合成时添加硝酸锶，可以使水化硅酸钙（C－S－H）凝胶的ξ电位的绝对值减小，从而C－S－H胶团的凝聚长大，C－S－H凝胶粒度的增大是硬硅钙石球形团聚体增大的基础，Sr^2 进入到硬硅钙石晶体内引起其晶胞常数a和c的增大，促进硬硅钙石的纤维状晶体以及球形团聚体的长大，从而有利于得到轻质硬硅钙石材料。     

石灰活性对中空硬硅钙石二次粒子球形貌的影响

研究了石灰CaO晶粒尺寸和消解速度对合成中空硬硅钙石二次粒子球的影响。CaO对晶粒尺寸小，石灰消解速度快。CaO晶粒对合成硬硅钙石晶体没有影响，但影响硬硅钙石二次粒子球的形貌。CaO晶粒尺寸小能形成中空二次粒子球，球尺寸随CaO晶粒尺寸增大有所增大。CaO晶粒一旦烧结变粗则形成的是硬硅钙石堆积团。     

锆硅渣回收利用进展

锆硅渣产量大、具有放射性,对环境造污染严重。从回收锆元素、中和处理、制备白炭黑、无机高分子絮凝剂、层状结晶二硅酸钠、五水偏硅酸钠及合成硬硅钙石绝热保温材料等方面介绍锆硅渣的回收利用方法,重点介绍锆硅渣制备白炭黑的方法。探讨了锆硅渣今后的综合利用趋势。     

电石渣/生石灰复合脱硫剂脱硫性能研究

为将电石渣有效地应用于半干法烟气脱硫中,对电石渣与生石灰进行不同比例的配比、均化后产生复合脱硫剂。通过对复合产物进行含水质量分数、比表面积的分析,得出摩尔比为1.4∶1—1.6∶1时具有较高的比表面积和3%—5%的含水质量分数。对比生石灰、电石渣与1.6∶1摩尔比产物的粒径分布和扫描电镜图,发现复合脱硫剂粒径分布均匀,结构整齐,无任何团聚现象,且从机理上分析了含水电石渣与生石灰的复合匀化过程。对电石渣、消石灰及各配比复合脱硫产物进行小型脱硫实验研究,结果证实,在1.6∶1的摩尔比下,复合脱硫剂的脱硫性能较好。     

改性电石渣填充聚氯乙烯

利用挤塑辊压成型工艺制备电石渣/聚氯乙烯复合材料,探讨了不同偶联剂对于复合材料力学性能的影响,并对其中改性效果最好的偶联剂的最佳添加量和其改性的电石渣的最佳填充份数作了研究.结果表明:不同偶联剂中以硅烷偶联剂KH-590的改性效果最好,其最佳用量为2.0％.聚氯乙烯为100份时,KH-590改性的电石渣的最佳填充份数为60份.     

利用电石渣和氯化镁制氢氧化镁工艺研究

采用电石渣和盐湖氯化镁为原料制取氢氧化镁。电石渣（氢氧化钙）与氯化铵反应生成氨气,将氨气通入氯化镁溶液中制备氢氧化镁。通过单因素实验和正交实验得出最佳工艺条件：氯化铵与氯化镁物质的量比为5.0,氯化镁浓度为2.0 mol/L,反应时间为60 min,反应温度为25 ℃,陈化时间为2 h。在该条件下氢氧化镁的生成率可达到89%,纯度也可达到98%以上。通过X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）表征表明,氢氧化镁产品为片状,粒径在800 nm左右。采用该方法制备氢氧化镁,不仅可以解决电石渣和盐湖氯化镁的大量堆放问题,而且可以制备出高品质的氢氧化镁产品。     

Mechanical,flammability, and thermal properties of polyvinyl chloride‐wood composites with carbide slag

Carbide slag, an industrial waste produced by calcium carbide hydrolysis to prepare C₂H₂ gas, was successfully used as inorganic filler in the production of polyvinyl chloride (PVC)‐wood composites. carbide slag had an average diameter of 8.1 μm which thermally decomposed at about 450°C, and its main component was Ca(OH)₂. Incorporating carbide slag into PVC‐wood composites substantially decreased the flexural, tensile, and impact strength of the composites as a result of the poor interfacial adhesion between carbide slag and PVC matrix, which could be evidently observed from the scanning electron microscopy (SEM) study. To give carbide slag better use, silane coupling agent KH570 were chose to modify carbide slag. The results indicated that adding carbide slag modified by KH570 (MCS) into PVC‐wood composites could significantly improve its notched impact strength and flexural modulus. The thermogravimetric analysis (TGA) data showed that with the addition of MCS, composite had better thermal stability. It also turned out that with the addition of MCS, its smoke suppression property and flammability were enhanced effectively. To ensure sufficient properties of PVC‐wood composites, the optimal adding content of MCS was 20 phr and it leaded to remarkable performance (its flexural modulus was 3.4 GPa, notched impact strength was 3.87 KJ/m², limiting oxygen index value was 41.5% and smoke density ranting was 55.1%), all of which endowed PVC‐wood composites better utilization. All the results indicated that the preparation of PVC‐wood composites with carbide slag could resolve environmental pollution, reuse carbide slag in different fields, and provide a new method for resource utilization of carbide slag. POLYM. COMPOS., 38:2898–2906, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

硅钙基固废原料配比及蒸养条件对硅酸钙板力学性能的影响

研究协同利用硅钙渣、粉煤灰、水泥和脱硫石膏制备硅酸钙板时,原料配比、蒸养条件对硅酸钙板力学性能、水化产物的影响,并利用XRD、IR和SEM表征了原料的协同水化历程和水化产物的微观结构和表面形貌.试验结果表明:最佳原料配比为硅钙渣60%、粉煤灰24%、水泥10%和脱硫石膏6%;最佳蒸压养护条件为蒸养温度180℃,恒温蒸养时间8 h,硅酸钙板抗折强度满足国家标准强度的D1.3的Ⅱ级要求;随着蒸养温度升高,原料水化依次生成C-S-H凝胶、托贝莫来石和针状硬硅钙石,大量托贝莫来石和硬硅钙石的生成使得硅酸钙板的强度得以提升.     

电石渣在循环流化床烟气脱硫中的应用

干法烟气脱硫一般采用生石灰或者熟石灰作为脱硫剂,采用电石渣作为脱硫剂以废制废,有效降低了干法烟气脱硫的运行成本。文中在一台自主开发研制的75 t/h循环流化床烟气脱硫装置上,进行了用电石渣作为脱硫剂的干法烟气脱硫热态试验研究。试验发现,由于电石渣杂质较多、活性差,当电石渣浆液质量分数大于15%时,易造成喷嘴阻塞,影响了脱硫设备的稳定运行。为了兼顾运行成本和脱硫效率,进行了用电石渣和石灰粉混合使用作为脱硫剂的试验研究,当电石渣与石灰混合,其质量比为2∶1,Ca/S摩尔比为1.3时,脱硫效率可达到80%左右。     

电石渣-矿渣复合胶凝材料性能研究

电石渣作为一种工业废渣,其碱度较高,综合利用率较低。为了解决过量的电石渣,利用电石渣的强碱性,研究了电石渣对矿渣胶凝体系的碱激发性能。利用电石渣碳化反应可生成碳酸钙的特性,探索了不同碳化制度对电石渣碱激发矿渣胶凝体系的性能影响规律。结果表明:大掺量电石渣对矿渣胶凝材料有很好的碱激发效果,生成大量的C-(A)-S-H凝胶,而复掺粉煤灰和偏高岭土胶凝体系性能最佳;电石渣-矿渣复合胶凝体系经过不同碳化制度处理后,胶凝体系力学性能有效提升;使用CO₂气体作为外部碳化源,材料基体表层生成致密结构,基体力学性能提升;使用尿素作为内部碳化源,基体内部碳化均匀,胶凝体系力学性能提升。