硅锰渣复合粉煤灰水热合成NaA沸石及其表征

对硅锰渣进行高温煅烧预处理,并复合粉煤灰作为原料,采用水热法合成了结晶度良好的NaA沸石。研究了硅铝比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))、碱度(c(NaOH))、水热温度以及水热时间等条件对合成产物的影响。结果表明:在煅烧硅锰渣与粉煤灰以质量比为1∶1,n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=2.2,反应温度为90 ℃,碱度为2 mol/L,反应时间为4 h的条件下即可合成结晶度良好且具备一定热稳定性的NaA沸石。相较于传统的以粉煤灰为原料合成NaA沸石,本实验掺入硅锰渣形成复合体系,为硅锰渣的资源化利用提供了新途径。     

电解锰渣基沸石对锰离子的吸附性能研究

电解锰渣是电解锰行业露天堆存的大宗固体废弃物,在堆存过程中将产生毒性污染物锰离子。为有效利用电解锰渣的同时消除锰离子对环境的危害,以电解锰渣为原料采用微波碱熔活化法制备沸石,并用于吸附锰离子。考察了溶液初始锰离子质量浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间等因素对锰离子吸附效果的影响。结果表明:在溶液初始锰离子质量浓度为500 mg/L、溶液pH为6、吸附时间为2 h、吸附温度为50 ℃条件下,电解锰渣基沸石对锰离子具有较好的吸附能力,最大吸附量高达79.18 mg/g。探究了电解锰渣基沸石对锰离子的吸附行为。结果表明,锰离子在沸石表面的吸附符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型比Freundlich模型更适合于描述电解锰渣基沸石去除锰离子的等温吸附过程。电解锰渣基沸石循环使用性能良好,在重金属废水处理方面具有潜在的应用前景。     

硅锰渣生产普通硅酸盐水泥

硅锰渣、镍渣、煤矸石、粉煤灰等是工业废弃物，堆放占用大量的场地，并污染环境。综合利用这些废渣生产水泥，不仅有利于减少污染，减少矿物资源开采量，保护环境，维护生态，还能降低水泥生产成本，提高水泥质量，增强产品的市场竞争能力，具有显著的社会效益和经济效益。我们同某水泥厂合作，在其３．０m×１１m、３．０m×１０m两台机立窑上分别利用硅锰渣、镍渣、煤矸石配料烧成熟料，粉煤灰作混合材生产普硅水泥，取得了良好的效果。１原材料化学成分和配料方案１．１原材料化学成分（见表１）硅锰渣是由硅锰矿、石灰、焦碳、萤石…     

硅锰渣基复合掺合料的试验研究

以工业废渣硅锰渣为基本掺合料与常用的矿物(废渣)掺合料—矿渣、石灰石、炉渣和专用水泥助磨剂进行复合,试制出粉磨用于水泥和混凝土的硅锰渣基复合掺合料.通过试验及与国家标准 GB/T 18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》对比,该掺合料的主要性能指标达到标准中S95级矿渣粉的要求,且经济效益和社会效益突出.     

锰渣制备沸石分子筛的表征及钙离子交换能力的研究

以粉煤灰和三种不同预处理的锰渣为原料,采用水热合成法制备了沸石分子筛.分析了锰渣预处理前后物相和活性SiO2、Al2O3溶出率的变化,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC和BET等手段对锰渣制备的MSZ-1、MSZ-2和MSZ-3产物微观形貌、结构和热稳定性进行表征,并测定了其钙离子交换能力.结果表明:采用直接煅烧法和碱煅烧法预处理后的锰渣均可作为制备分子筛的原料;MSZ-1呈棒状,为类沸石的过渡结构;MSZ-2呈立方体,为X型沸石;MSZ-3呈八面体,为八面沸石,在600 ℃以下晶体结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达391.05 mgCaCO3/g.     

碳铬渣、硅锰渣微晶玻璃的研制

利用DTA、XRD、SEM等手段对以冶炼碳铬合金和硅锰合金浮渣、碎玻璃等为主要原料制备微晶玻璃进行了研究。经研究发现,碳铬渣具有很强的提高粘度和促析晶能力,而硅锰渣可以促进玻璃形成和熔制。在原料组成范围为：碳铬渣30%-40%,硅锰渣30%-40%,钠钙碎玻璃20%-30%（wt),1420℃下熔制1h获得的玻璃,在适当制度下热处理,可获得主晶相为透辉石及其固溶体的性能良好的微晶玻璃。     

高掺量酸浸锰渣烧结试块的制备及其机理的研究

本文以酸浸锰渣为主要原料制备烧结试块,研究了烧成温度、成型压力、粘土掺入量和电石渣掺人量等因素对试块抗压强度和相组成结构的影响.结果表明:当烧成温度1100℃,成型压力15 MPa,酸浸锰渣81％,粘土掺量9％,电石渣掺量10％时,烧结试块的抗压强度达到最大,可达到63.52 MPa;该条件下的XRD分析表明,鳞石英、钙硅石等新晶相生成,硬石膏含量增大,以赤铁矿、石英和硬石膏为骨架,赋予试样强度,硬石膏含量的增大说明起到了固硫的作用,环保效益明显.     

碱熔-氟硅酸钾容量法测定硅锰合金中硅含量

对氟硅酸钾容量法测定硅锰合金中硅的条件进行研究,建立一种测定硅锰合金中硅含量的简单方法。通过氢氧化钾熔融分解,在硝酸介质中,沉淀硅酸根离子,经过过滤,洗涤,中和残余酸,水解,用氢氧化钠标准溶液滴定生成的氢氟酸,计算出硅的含量。方法应用于硅锰合金标准物质中硅的测定,测定值与标准值一致。对样品进行精密度试验,三种硅锰合金标准物质中硅含量测定结果的标准偏差(RSD)均不大于0. 6%(n=8)。     

锰硅渣矸石渣复合水泥的研制

1试验用原材料 1．1锰硅渣锰硅渣是生产锰硅合金时，冶炼高炉用氧化钙还原后形成的一种工业废渣，经过水淬成粒状、疏松的浅绿色颗粒。松散容重为1350kg／m^3。化学成分见表1。     

铜渣复合硅锰水淬渣后的改质提铁研究

铜材等金属材料在生产过程中产生的大量水渣、干渣等冶金渣,其综合利用水平较低,成为冶金业高质量绿色发展亟须解决的难点。为有效回收铜渣中的铁元素,将工业铜渣与硅锰水淬渣混合后按一定比例添加氧化钙及氧化锰进行成分改质,利用FactSage对混合渣料中矿物相随温度的变化趋势进行了预测,借助XRD对改质前后渣料中的矿物相变化进行了对比,通过SEM和EDS对改质后混合渣料中主要矿物相的形态、分布和特征进行了表征。实验结果表明：改质后混合渣料中的矿物相以尖晶石相和硅酸盐相为主;碱度提高后,改质样品中的硅酸盐相增多但尖晶石相减少;混合渣料的碱度为1.5时改质效果最好,其铁品位为44%（质量分数）、铁回收率为95%。     

水淬渣-粉煤灰基4A沸石的制备及性能表征

粉煤灰因其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝常被用来当作合成沸石的原材料,合成的沸石类型主要有X型、Y型、A型、ZSM-5型等,相关合成技术也已非常成熟。水淬渣是高炉炼铁水淬急冷产生的高炉渣,对其主要利用方式是作为水泥、路基材料,均属低附加值利用。通过碱熔水热法利用水淬渣、粉煤灰混合原料合成4A型沸石。初步探究硅铝物质的量比（简称硅铝比）、熔融温度、熔融时间、晶化时间对制备的沸石样品品质造成的影响,得到最佳制备条件：硅铝比为1.0、碱灰质量比为1.5、碱熔时间为1 h、碱熔温度为600 ℃、老化时间为12 h、灰水质量比为1∶5、晶化温度为90 ℃、晶化时间为16 h。对合成的沸石进行X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等表征,结果表明利用水淬渣、粉煤灰合成的4A型沸石各方面性能良好,具有超高的工业化生产价值。     

水淬锰渣部分取代硅砂制备加气混凝土*

水淬锰渣是在锰铁合金冶炼过程中排放的高温炉渣经水淬而形成的一种高炉矿渣,具有潜在的水硬性和火山灰性。为充分开发水淬锰渣的资源化利用,试验研究了用其代替部分硅砂制备加气混凝土的可行性,并进行不同水料比和不同浇注温度对加气混凝土发气高度的影响试验,且进行了掺有水淬锰渣加气混凝土的微观结构分析。结果表明:水淬锰渣部分替代硅砂制备加气混凝土可行,其最大替代量可达25%;另适宜的水料比为0.50,合适的浇注温度为40~45℃。     

硅锰渣一步法制备微晶铸石的热处理工艺及性能

硅锰渣是硅锰合金生产中产生的主要固废,对环境产生巨大威胁,现行处理工艺消纳能力有限,亟需探索新的处置方法。以硅锰渣为原料、不外加成核剂,采用Petrurgic烧成法制备硅锰渣微晶铸石,讨论了晶化温度、晶化时间对成品物相组成及性能的影响规律,从而得到最佳热处理制度。结果表明：将热熔渣冷却至950℃保温60 min和760℃退火处理,能够制备出性能优良的微晶铸石。所得微晶铸石结构致密,析出的晶相主要为辉石族矿物,包括透辉石和铝透辉石,其次是钙长石和硅灰石,具有较好的综合性能,其体积密度可达3.11×10³ kg·m^–3,显微硬度达8.77×10³ MPa,抗折强度和抗压强度分别为86 MPa和222.9 MPa。     

油页岩渣合成β沸石分子筛的研究

对油页岩渣进行一次热活化,再进行热活化与化学活化结合的二次活化,以活化后溶出的硅酸钠为硅源合成β沸石,探讨了一次活化和二次活化的处理工艺。实验表明,一次活化中,油页岩渣中的有机物通过煅烧被氧化除去,加入c（盐酸）=4mol/L时除铁效果最佳,铁的溶出率达到80.2%;二次活化中,一次活化后的油页岩渣与固体NaOH混合煅烧后生成了溶于水的Na2SiO3,碱的加入量为油页岩渣的2倍时,Na2SiO3的回收率达到最大,为82.3%,以溶出的Na2SiO3为硅源合成β沸石,产品无杂晶,结晶度为82%,产率为69.4%。     

低硅铝比EU-1沸石的合成与表征

对合成低硅铝比n(Si O2)/n(Al2O3)EU-1沸石过程中的硅源、晶化时间以及硅铝比进行了研究,研究结果表明:硅源选择硅溶胶最合适,硅铝比可以低到20,硅铝比为20的EU-1沸石的晶化时间为65 h即可,延长晶化时间对产品没有太大影响。以标准的EU-1沸石作为参考,对合成的硅铝比为20的EU-1沸石做了X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和低温N2吸附-脱附等表征,结果表明:该法合成的硅铝比为20的EU-1沸石具有较好的结晶度,晶体形貌规整,具有适中的比表面积,孔结构发达,微孔和介孔分布比较均一。     

伊利石合成磷酸硅铝分子筛及其表征

采用碱熔活化方法对伊利石进行活化,系统地考察了煅烧温度、煅烧时间、矿物粒度、矿碱质量比等条件对伊利石活化的影响;以活化伊利石为主要硅、铝源,采用水热法合成磷酸硅铝分子筛（SAPO-11）,系统地考察模板剂种类、模板剂用量、投料硅铝物质的量比、晶化温度等合成条件对产物结构和性质的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段对活化产物和合成的分子筛进行了分析表征,结果表明,伊利石的最佳碱熔活化条件为煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为90 min、伊利石矿粒径为75 μm、矿碱质量比为1∶0.8,经活化后伊利石的晶型结构基本完全被破坏,活化产物主要是高活性的低聚合态硅铝酸盐,化学反应活性较高;在原料配比为n（三氧化二铝）∶n（五氧化二磷）∶n（模板剂）∶n（二氧化硅）∶n（水）=1∶1∶1∶0.5∶50、水热晶化温度为190 ℃、晶化时间为24 h时成功合成结晶度较高的纯相SAPO-11分子筛,合成的SAPO-11分子筛具有较大的比表面积,样品主要由粒径为1~3 μm的椭球状颗粒组成,该合成方法丰富了磷酸硅铝（SAPO）分子筛的原料来源,拓展了中国伊利石的高附加值利用途径。     

制备因素对粉煤灰-锰渣制备沸石分子筛钙离子交换能力的影响

以粉煤灰和锰渣为原料,采用碱熔融-水热合成法制备沸石分子筛.研究了煅烧温度、原料组成、硅铝比、碱浓度、水热时间和温度对钙离子吸附能力的影响,并利用XRD、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段表征了产物的晶体形貌、骨架结构和热稳定性.结果表明,制备沸石分子筛的最佳工艺条件为:煅烧温度800 ℃,锰渣掺量40%,硅铝比3.5,碱浓度3 mol· L-1,水热温度90 ℃,水热时间16 h,在此条件下制备的NaX型沸石分子筛结晶度较高,700℃下骨架结构未发生坍塌,具有较好的热稳定性,钙离子交换量高达392.58 mgCaCO3/g.     

粉煤灰合成沸石过程溶解性机理及吸附潜能研究

本文研究了温度、碱度、液固比(L/S)及反应时间对粉煤灰水热法合成沸石过程中其溶解性的影响,结果表明在溶解阶段.反应时间、温度、碱度及液固比与粉煤灰的溶解性成正相关,而随着反应进入到结晶阶段,溶解的si和Al逐渐组合成沸石.在温度为95℃、L/S为6 mL/g、碱浓度(NaOH)为2 mol/L的条件下,Na-Pl沸石的合成在96h时产量最高,同时其阳离子交换容量(CEC)为206.7 cmol/kg,比表面积(SSA)为37.7 m<'2>/g,分别是原样粉煤灰的125倍和34倍,在水环境污染物吸附方面具有较大的应用潜能.     

酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水的水热反应体系中A型沸石的合成

以酸处理红辉沸石为原料,采用水热反应晶化合成工艺,合成出了质量较高的4A沸石产品,在大量实验基础上,利用X射线衍射分析,扫描电镜观察等系统地研究了反应混合物的钠硅比[n(Na2O)/n(SiO2)]和水钠比[n(H2O)/n(Na2O],以及晶化时间和晶化温度对酸处理红辉沸石－碱－铝酸钠－水的水热反应体系中A型沸石晶化合成的影响,确定了最佳工艺技术参数：硅铝化[n(SiO2)/n(aL2O3)]为2,钠硅比[n(Na2O)/n(SiO2)]为1,1,水钠比[n(H2O)/n(Na2O]45,晶化时间大于6h,晶化温度为100℃。