石矿尾泥与市政污泥制备高强陶粒试验研究

为拓展建筑石矿尾泥的资源化利用途径,开展了以新开元尾泥为主要原料、市政污泥及石灰石为添加剂制备高强陶粒的烧制试验,考察了原料组成及焙烧制度对陶粒堆积密度、吸水率、筒压强度等性质的影响。结果表明:在预热温度500℃、预热时间20 min、焙烧温度1 130℃、焙烧时间10 min时,以石矿尾泥80%、市政污泥10%及石灰石10%为原料,可以制得堆积密度760 kg/m3、吸水率2.6%、筒压强度10.3 MPa的高强陶粒;在高温焙烧阶段添加市政污泥,可以促进孔隙的形成,降低陶粒的密度,促使陶粒轻质化;石灰石的添加兼具造气和助熔的作用。     

基于正交试验的新型隔热砂浆掺量配比研究北大核心

以粉煤灰陶粒、玄武岩纤维、膨胀蛭石作为掺量制备了适应于矿井围岩隔热的水泥砂浆试件,通过正交试验来确定隔热砂浆中3种掺量的最优配比,并对最优配比下的隔热砂浆进行抗压强度和导热系数测定。实验结果显示:当粉煤灰陶粒掺量为96%,玄武岩纤维掺量为16%,膨胀蛭石掺量为16%时,此时试件性能最为优越。     

利用石矿尾泥加工轻质陶粒的工艺可行性研究

以新开元工艺尾泥为主要原料,以电石渣和市政污泥为辅料,基于不同原料配方和烧制制度,考查了陶粒的工艺性能及影响因素。结果表明,以新开元工艺尾泥为主要原料,以电石渣和市政污泥为配料,在相应的工艺制度下可获得多种规格的达到标准要求的陶粒产品。     

固硫灰-污泥陶粒的制备及其性能影响研究

循环流化床燃煤固硫灰具有特殊的组分和性质,难以采用常规的粉煤灰资源化处理方法将其应用于建筑材料。城市污泥成分复杂,脱水干化成本很高。本试验以固硫灰为主要原料,利用原状湿污泥自身的黏结特性代替陶粒制备过程所需的水和黏结组分,同时发挥固硫灰中CaCO₃、CaSO₄及污泥中有机质的高温发泡功能制备轻质多孔高强陶粒。研究了固硫灰和污泥掺量、焙烧温度、助熔剂和发泡剂外掺比对固硫灰-污泥陶粒物理力学性能的影响。结果表明,外掺适量的助熔剂与发泡剂,提高焙烧温度可促进钙长石晶相的形成,使陶粒表面形成一层釉质层,内部呈多孔状结构,从而提升陶粒的物理力学性能。当固硫灰、污泥质量比为75∶25,外掺10%助熔剂和7.5%发泡剂,焙烧温度为1 250℃时,制备的固硫灰-污泥陶粒满足GB/T 17431.1-2010中900级要求。     

利用赤泥制备高强陶粒的试验研究

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备了高强陶粒。赤泥掺入量为50%时, 陶粒堆积密度840 kg/m³, 筒压强度达到7.5 MPa,强度标号45 MPa, 1 h吸水率7.6%, 表观密度1 000 kg/m³,孔隙率16.0%, 放射性能够满足作为轻集料的活度要求。利用XRD、SEM等分析手段, 对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。     

核壳结构污泥基陶粒对抗生素的吸附机理研究

随着城镇化的不断发展,污水处理厂剩余污泥的处置形势严峻。污泥具有结构疏松,孔隙率大,比表面积大等特性,将其作为主要基体,蒙脱石为黏结剂,辅以粉煤灰为助剂,制备一种核壳结构的污泥基陶粒,并以盐酸四环素作为处理对象检验其吸附性能。结果表明,当蒙脱石的掺量为20%时,污泥陶粒的内核具有疏松的大孔结构,外壳具有致密的微孔结构,S_BET为49 160 cm²/g。污泥陶粒对盐酸四环素的最大吸附量为7.95 mg/g,其吸附过程遵循准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)显示,核壳结构的污泥陶粒主要是靠内核的大孔结构发挥吸附作用,大孔结构提供充足的吸附空间;外壳的微孔结构发挥扩散作用,微孔结构为盐酸四环素扩散提供孔隙通道。     

轻质石矿尾泥陶粒的制取及性能研究

为了考察石矿尾泥制备轻质陶粒的可行性,揭示烧制因素和配料种类对尾泥陶粒性能的影响,以新开元石矿的工艺尾泥为主料,电石渣和粉煤为配料,设计了四种配方,采用L9(34)正交试验对烧制因素进行了研究,通过XRD、压力试验机和数码显微镜成像仪分析了陶粒的矿物组成、抗压强度和形貌特征。结果表明:焙烧温度在1100～1200℃范围内对陶粒的性能影响显著,随着坯料发气能力的提高,焙烧时间在5～15 min对陶粒强度的影响逐渐增大;电石渣添加量为10%～20%能有效改善坯料的碱度,有助于玻璃化和矿物转变;添加10%～15%的粉煤,焙烧温度高于1150℃,焙烧时间长于5 min能避免陶粒收缩;10%粉煤与10%电石渣能降低陶粒的烧成温度,并提高其物理性能。     

碱熔氨浸联合法从硼泥中提取氢氧化镁

为实现硼泥中镁元素的资源化利用,采用碱熔氨浸联合法从硼泥中提取Mg(OH)2。研究了不同的氢氧化钠与硼泥质量比,焙烧时间与焙烧温度对镁转化率的影响,不同氯化铵用量、浸出时间和浸出温度对镁溶出率的影响,不同氨水用量对镁离子沉淀率的影响。结果表明:当氢氧化钠与硼泥质量比为3∶1,在340℃条件下焙烧30 min时,硼泥中镁的转化率达到96%;镁的溶出率随氯化铵用量的增加、浸出温度的升高和浸出时间的延长而增加;镁离子的沉淀率随氨水用量的增加先增加后减少。     

细粒尾矿综合利用技术研究

姑山矿业公司为提高细粒尾矿的综合利用率，研究分析了细粒尾矿的性质，系统研究了尾矿含量、煅烧工艺制度对不同成分体系尾矿陶粒堆积密度、表观密度、空隙率、吸水率、筒压强度及软化系数的影响。研究得出了全尾矿陶粒、细粒尾矿+污泥陶粒、细粒尾矿+污泥+粉煤灰陶粒3种成分体系的尾矿陶粒较优的尾矿含量及煅烧工艺制度，且3种尾矿陶粒均可代替石头用作粗集料。     

粉煤灰—石膏—钢渣复掺充填料浆制备与性能研究

针对水泥作为胶结材料会增大充填采矿成本的问题,采用钢渣、粉煤灰及石膏作为材料开展粉煤灰—石膏—钢渣基胶结材料研究,并对充填体强度进行了分析。研究表明:充填体强度随着粉煤灰掺量增加表现出先增大后减小的趋势,并且都在粉煤灰掺量为15%时达到最大值,说明单掺粉煤灰存在最佳掺量现象;充填体的强度随着钢渣掺量增加也表现出先增大后减小趋势,并且都在钢渣掺量为30%时达到最大值,说明单掺钢渣也存在最佳掺量值;当石膏掺量从0增加至8%时,单掺粉煤灰或钢渣下的充填体抗压强度随着石膏掺量增加表现出不断增大趋势,并且石膏掺量增加更有利于提高充填体的早期抗压强度;复掺粉煤灰和钢渣情况下,充填体的抗压强度得到了显著提高,并且复掺粉煤灰和钢渣的充填体强度均要高于单掺粉煤灰或钢渣的充填体强度。     

粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究

以粉煤灰和煤矸石为主要原料,采用添加造孔剂法烧制出粉煤灰多孔陶粒,研究了原料中粉煤灰与煤矸石的配比、烧结温度对多孔陶粒的烧结外观、气孔率、抗压碎强度、晶相组成和微观结构的影响。实验结果表明,随着煤矸石添加量和烧结温度升高,气孔率下降,抗压碎强度增大;当成孔剂添加量30%、粉煤灰与煤矸石质量比46.2∶19.8、烧结温度1 120 ℃、保温时间30 min时,所得多孔陶粒晶相组成稳定,抗压碎强度较高,内部孔隙发达,且多为三维贯通的通孔结构。     

铁尾矿陶粒的制备及对生活污水的处理

以铁尾矿为主要原料,加入少量粉煤灰、煤矸石、石灰石及生物外加剂,制备铁尾矿陶粒滤料,并考察其对生活污水COD的去除效果。结果表明：在铁尾矿、粉煤灰、煤矸石、石灰石、生物外加剂分别占总物料量的86%、6%、4%、3%、1%,陶粒粒径为3～5 mm,焙烧温度为1 100 ℃时,烧制的陶粒滤料对生活污水COD的去除率可达80%。XRD和SEM分析表明,焙烧过程中产生的钠长石提高了陶粒的强度,同时陶粒表面粗糙、内部多孔、比表面积增大,因此具有良好的吸附性能,有利于生活污水中污染物的去除。     

粉煤灰处理含重金属废水的研究进展

介绍了粉煤灰吸附机理及其在重金属废水处理中的国内外研究现状。讨论了温度、接触时间、pH值、重金属浓度、粉煤灰投加量等因素对粉煤灰吸附性能的影响,指出了吸附饱和灰处置、产生污泥、灰水分离率不高等是该工艺目前存在的问题,介绍了提高粉煤灰吸附性能的改性方法。     

煤矸石基免烧砖制备工艺及力学性能研究

为了有效地提高煤矸石资源化利用水平,针对抚顺矿区的煤矸石资源,在分析其化学成分和矿物组成基础上,采用煤矸石作为主要原料,辅以水泥、天然砂、粉煤灰及添加剂研究制备免烧砖。通过调整原料配比和成型压力,研究不同制备条件下免烧砖的微观结构特征和物理性能差异,如密度、含水率、抗压强度和抗折强度。通过正交试验获得优化原料质量配比和工艺参数分别为:东舍场煤矸石40%,天然砂42%;西舍场煤矸石70%,天然砂12%;汪良舍场煤矸石50%,天然砂32%;其它相同参数分别为粉煤灰5.14%、水泥12.86%、减水剂0.05%、水10%,成型压力20 MPa,常温养护28 d。获得的煤矸石基免烧砖性能符合JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾砖》MU25标准要求,其中最高抗压强度和抗折强度分别为52.70 MPa和4.93 MPa。      

徐州矿区充填复垦地重金属污染的潜在生态风险评价

为了保证矿区充填复垦场地健康、稳定和可持续利用,采用Hakanson生态风险指数法对矿区充填复垦地中Hg,Cd,As,Cu,Pb,Cr和Zn等7个污染要素进行了分析,研究了充填复垦地土壤重金属污染程度及潜在的生态危害性.结果表明:煤矸石充填复垦土壤的综合污染指数平均值为32.20,处于很高的污染程度,其生态风险指数为443.21,潜在生态风险为较高;比照地的综合污染指数平均值为21.85,处于较高的污染程度,其生态风险指数为344.65,潜在生态风险为较高;而粉煤灰充填复垦土壤的综合污染程度为17.06,处于较高的污染程度,其生态风险指数为256.96,潜在生态风险为中等.研究区土壤整体处于受污染状态,主要受到Cd和Hg的污染.     

冶金渣基胶凝材料固化生活垃圾焚烧飞灰的性能研究

以矿渣、钢渣、脱硫灰和磷酸淤渣为原材料,优化4种原料的配合比,制备出冶金渣基胶凝材料,考察其对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能.结果表明:当m(矿渣):m(钢渣):m(脱硫灰):m(磷酸淤渣)=36％:32％:12％:20％时,冶金渣基胶凝材料净浆试块的抗压强度达35.2 MPa.随着垃圾焚烧飞灰掺入量从10％增加到80...     

山西省典型煤电基地煤基固废综合利用研究与资源化分析

通过对山西省典型煤电基地潞安矿区煤矸石和粉煤灰综合利用途径进行深入的研究,对煤矸石和粉煤灰样品的化学组成、矿物组成、发热量、重金属含量、灰分含量、水分含量、含碳量和全硫量等物理化学性质进行检测试验,结合煤基固废综合利用的总体原则和对应用过程中对环境污染风险的考虑,选择适合不同物理化学性质的煤矸石的利用途径和优先发展产业链。研究发现,山西地区大部分煤矸石适合制备水泥和建筑材料,部分煤矸石适合回收硫铁矿、制作高级陶瓷、制备分子筛、用作燃料和发电材料;而山西地区的粉煤灰不适于做混凝土掺料、水泥混合材、硅酸盐制品、砂浆原料、回填材料、泡沫绝热材料、粉煤灰三渣和陶质材料,适合用做填料、农用、提铝,也可用于水处理剂和其他高附加值应用。该研究可为提高山西省典型煤电基地固废利用率和产业化实际应用提供参考。     

利用煤矸石粉煤灰制成农田排水混凝土材料的研制实验

为了解决高潜水位采煤塌陷区的排水问题,同时提高矿山固体废弃物煤矸石粉煤灰的利用率,本文开展了新型透水性煤矸石粉煤灰混凝土排水沟试验研究。本研究设计了两个试验,一是煤矸石粉煤灰混凝土透水系数和抗压强度测定试验:共设置了五个试验处理,分别以煤矸石代替25%和15%的碎石,粉煤灰替代10%和15%的水泥,同时包括一个空白对照组;二是室内模拟排水沟透水率测定试验:选取试验一中透水系数最大,且满足抗压强度标准的处理5的混凝土配合比(煤矸石替代碎石量为30%,粉煤灰替代水泥量为15%),进行室内排水沟模拟试验。结果表明:煤矸石粉煤灰混凝土具有较好的透水性,试验一处理5的混凝土块透水系数最大,其抗压强度为12.03MPa,满足抗压强度标准;室内模拟农田排水沟的透水率为0.072cm/h,在田间应用排渍模数可达0.01m3/(s.km2),该混凝土在排渍模数不大于该值的地区可以应用,具有广阔的应用前景。     

Increase the utilisation of fly ash with electrostatic precipitation

The basic idea in this study is to look into the possibilities of reducing the heavy metal concentrations of fly ash by means of electrostatic precipitation. The utilisation of fly ash as fertiliser is hampered by its high concentrations of heavy metals, which are highly variable. Fly ash fractionation experiments were done using electrostatic precipitators at four power plants. Based on the results, the concentrations of heavy metal are at their lowest in the first collector chamber and highest in the last chamber. The concentration of cadmium in fly ash used as fertiliser can be reduced by as much as 70% by applying electrostatic precipitation fractionation. The removal of other heavy metals is not as efficient as that of cadmium. The results show that electrostatic precipitation is an adequate method in the fractionating of fly ash to be used as a fertiliser or soil amendment.     

粉煤灰掺量对煤矸石骨料混凝土性能影响研究

为探讨粉煤灰作为矿物掺合料对煤矸石骨料混凝土性能的影响,在制备煤矸石骨料混凝土试件时,掺入0%、15%、25%、35%、50%的粉煤灰来取代等量的水泥,进行抗压强度、碳化性能及干燥收缩性能试验研究。结果表明,煤矸石混凝土的抗压强度随粉煤灰掺量的增加而有所降低,且均低于未掺粉煤灰时的混凝土抗压强度,但当掺量为15%时,煤矸石混凝土的90 d抗压强度超过同龄期未掺粉煤灰时的混凝土强度;当粉煤灰掺量不超过35%时,对煤矸石混凝土的碳化性能影响不大,粉煤灰掺量达到50%时,煤矸石混凝土的抗碳化能力降低明显;随粉煤灰掺量的增加,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩性能得到改善,50%粉煤灰掺量时干燥收缩率最小。试验表明,适量掺入粉煤灰能改善煤矸石骨料混凝土的后期强度及干燥收缩性能,且对碳化性能影响不大,这为煤矸石骨料混凝土掺粉煤灰的应用提供了试验依据。