地质聚合物发泡材料的制备和性能

以偏高岭土基地质聚合物为基体,以双氧水和十二烷基磺酸钠为混合发泡剂,制备出地质聚合物发泡材料。研究了发泡剂添加量、水分添加量及固化温度对地质聚合物发泡材料性能的影响。实验结果表明,发泡剂的添加量对该多孔材料的性能影响最大,其次为固化温度,水分含量影响最小。当发泡剂的添加量为3.5%,水分添加量为18%,固化温度为40℃,所得地质聚合物发泡材料性能优良,其孔隙率为76%,孔径小于0.5 mm,体积密度为0.3949 g/cm3,抗压强度为1.45 MPa,在轻质耐火保温建筑材料市场上具有很大的潜力。     

发泡粉煤灰保温憎水材料试验研究

介绍了以粉煤灰为原料进行发泡和憎水处理制取保温憎水材料的新工艺,对发泡剂、稳泡剂及憎水剂的种类、掺量、发泡温度等影响产品质量的因素进行了试验研究,同时探讨了发泡与憎水机理。并在实验室研究的基础上,介绍了发泡粉煤灰保温憎水材料中试生产概况。     

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。     

粉煤灰质吸附材料的制备研究

采用电厂粉煤灰和普通黏土为主要原料 ,与外加掺合剂混合 ,烧结制备颗粒状的粉煤灰质吸附材料 ,实现了粉煤灰的资源化利用。颗粒抗压强度和吸水率是反映粉煤灰质吸附材料品质的重要指标。考察了升温速率、烧成温度、保温时间以及粉煤灰的含量对粉煤灰质吸附材料的颗粒抗压强度和吸水率的影响 ,结果表明 ,烧成温度和粉煤灰用量是影响粉煤灰质吸附材料品质的主要因素。在烧成温度为 115 0± 2 5℃、粉煤灰掺入量为 90 %、保温时间为3 0min的条件下 ,烧制的粉煤灰质吸附材料容重等级为 90 0 ,颗粒抗压强度能达到 2 5MPa ,超过GB2 83 8-81抗压强度≥ 6.5MPa的规定 ,吸水率为 17%。     

钛粉烧结工艺参数控制研究

为得到适宜的钛粉烧结工艺参数,从而制备出全致密高性能的钛粉末冶金件,研究了烧结温度、保温时间和升温速率对烧结坯收缩率和相对密度的影响。结果表明:烧结试样的收缩率及相对密度随烧结温度、保温时间升高而增大,随升温速率减小而增大。提高烧结温度可以降低烧结坯孔隙率、减少残余孔隙尺寸,但可能导致材料力学性能下降; 保温时间达到4 h后,孔隙逐步扩散、长大和湮灭,大孔隙消失; 较低升温速率有利于组织内部缺陷消失、内应力释放和气孔消除。综合考虑烧结效率、烧结炉温度极限、烧结组织控制、烧结试样收缩率、烧结试样相对密度和节约能源等因素,选择烧结温度1200 ℃、保温时间4 h、升温速率5 ℃/min。     

黄金尾砂和煤矸石协同制备发泡陶瓷及其性能研究

为推动大宗矿山固体废弃物的综合利用,开发多种矿山固体废弃物协同制备发泡陶瓷技 术,以黄金 尾砂和煤矸石为主要原料,微硅粉、方解石、钠长石和滑石为辅助原料,碳化硅为发泡剂,通 过高温熔融法制备发泡 陶瓷。基于发泡陶瓷气孔统计数据研究了微硅粉、发泡剂掺量对发泡陶瓷气孔结构的影响,研 究表明,在一定范围 内随着微硅粉掺量的增加发泡陶瓷气孔均匀度变差,气孔孔径范围由 1.3～1.7mm 扩大至 0.7 ～2.0 mm,发泡剂掺量 的增加使发泡陶瓷气孔均匀度变差的同时使发泡陶瓷气孔的平均孔径由 1.2 mm 增加至 3 mm 。同时以抗压强度和 体积密度为表征来探究微硅粉与发泡剂掺量对发泡陶瓷物理性能的影响规律。结果表明,发泡 陶瓷体积密度和抗 压强度随着微硅粉掺量的增加均先减小后增大,随着发泡剂掺量的增加均明显降低。研究成果 为综合利用黄金尾 砂、煤矸石制备发泡陶瓷提供了新的参考方向。     

无烟煤制铸造型焦工艺条件的优化

采用正交实验法研究了工艺条件对无烟煤制备铸造型焦的影响.结果表明:工艺条件对型焦质量影响很大,型焦质量随无烟煤粒度增大先提高后降低,随成型压力增大而提高,随中间恒温温度增加而降低,随升温速率增大而降低,随终温恒温时间增加先提高后降低.无烟煤粒度＜3mm,型煤成型压力70 MPa,中间恒温温度400℃,炭化升温速率1℃/min,终温恒温时间60 min时可以制得优质铸造型焦.     

粉煤灰基地质聚合物发泡材料的性能与微观结构

本研究以循环流化床粉煤灰(CFA)、水玻璃(WG)和氢氧化钠(NaOH)为原料,双氧水(H₂O₂)为化学发泡剂,制备粉煤灰基地质聚合物发泡材料。通过添加掺量(wt)3%～8%的H₂O₂发泡剂,测试发泡材料的发泡倍数、孔径分布、表观密度、宏观孔隙率和抗压强度等物理和力学性能,研究该体系的发泡驱动力与浆体阻力的平衡点和宏观孔结构对抗压强度的影响。结果表明:掺量(wt)5%是该体系发泡驱动力与浆体阻力的平衡点;当H₂O₂发泡剂掺量(wt)为5%时,发泡倍数、表观密度、宏观孔隙率和抗压强度分别为4.2倍、255 kg/m3、81.7%和0.65 MPa。不同的孔径分布对抗压强度的影响程度是不同的,其中孔径10～20μm的孔为关键因子,对抗压强度影响最大。     

影响粉煤灰泡沫玻璃质量的因素研究

研究了发泡剂种类与掺量、发泡温度、发泡时间、烧结温度、烧结时间、粉煤灰细度与掺量、稳定剂种类与掺量等因素对粉煤灰泡沫玻璃质量的影响 ,试验结果表明 ,按推荐的最佳工艺参数生产的粉煤灰泡沫玻璃性能优良 ,可作为隔热保温材料的换代产品。     

铁尾矿基轻质高强陶粒的制备及应用研究

以铁尾矿为主要原料烧制轻质高强度陶瓷颗粒,研究铁尾矿含量、发泡剂添加量和烧成温度对陶粒性能的影响.结果表明,采用100％铁尾矿为原料,0.1％碳化硅(SiC)为发泡剂,在1150℃保温20 min,制得陶粒的堆积密度为0.99 t/m3,筒压强度为16.3 MPa,吸水率为4.25％.再以此陶粒作为骨料制备陶粒混凝土,...     

高纯磷铁电硅热法制备影响因素实验研究

本研究以磷矿石和铁粉为原料，工业硅为还原剂，通过正交实验研究冶炼温度、保温时间、配硅系数对磷铁合金产品中C含量、Ti含量、P含量以及P组分收得率的影响。结果表明：实验所得磷铁合金中C含量均低于0.043%,Ti含量均低于0.036%。各因素对P含量以及P组分收得率的影响程度大小顺序为：配硅系数>冶炼温度>保温时间。电硅热法制备低C低Ti高纯磷铁合金的较佳工艺条件为冶炼温度1390℃，保温时间60 min，配硅系数1.2。此条件下磷铁合金成分为C含量0.010%,Ti含量0.036%,P含量27.78%,P组分收得率为96.49%。     

微波碳热还原含锌铅电炉粉尘

利用含锌铅电炉粉尘、焦炭、无烟煤和烟煤吸收微波能力强的特点,采用微波加热方法对配碳电炉粉尘进行碳热还原。结果表明,选用粒度为-0.096 mm的无烟煤为还原剂,在碳氧比为0.9、还原温度为1 100 ℃、保温时间为15 min的条件下,还原产物中铁的金属化率可达90.33%,蒸发脱锌率为96.26%,脱铅率为88.89%。     

微波碱性焙烧—水溶含锗氧化锌烟尘回收锗

提出了微波碱性焙烧—水溶含锗氧化锌烟尘的新工艺,研究了配碱比、熟化时间、微波焙烧温度、液固比、水溶温度等对锗浸出率的影响规律。结果表明:在配碱比1 g·g-1、熟化时间5 d、微波焙烧温度400 ℃、保温时间10 min、液固比5 mL/g和水溶温度70 ℃时,锗的最佳浸出率为91.15%,与现有的常规碱性焙烧含锗氧化锌烟尘工艺对比可知,碱性焙烧温度从950~1 100 ℃降低至400 ℃,碱性焙烧保温时间由1~4 h降低至10 min,锗浸出率由80.35%提高至91.15%。      

铜渣还原-熔分过程中砷的行为特征

对铜渣直接还原和高温熔分过程中砷的行为特性进行了研究。结果表明,直接还原过程中,砷脱除率较低,只有26.0%左右,升高温度、提高配碳量和炉料碱度均不利于砷的脱除,而延长还原时间可促进砷的脱除。在保证球团金属化率的基础上,在还原温度1 300 ℃、C/O比1.2、碱度0.6、还原时间30 min的最优条件下,还原后球团内砷含量最低为0.073%。高温熔分过程中,砷元素富集进入铁相,少部分进入渣相,在保温温度1 455 ℃、CaO添加量4%、CaF₂添加量1%、保温时间30 min时,铁相中砷含量为0.082%。     

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料,粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪（TG-DSC）和X射线衍射仪（XRD）分析了原料的热反应过程,确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响,优化陶粒制备工艺。结果显示,陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大,而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%,以10℃/min的速度升温至1 000℃,再以25℃/min的速度升温至1 210℃,保温30 min,所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m3,表观密度为1 907.14 kg/m3,筒压强度为8.34 MPa,1 h吸水率为5.04%,满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求,为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。      

聚合氯化铝工业废渣生产硅肥实验研究

以聚合氯化铝废渣为原料,采用单因素实验和正交设计研究了焙烧温度、焙烧时间、添加剂配比等因素对聚合氯化铝废渣中二氧化硅活化效果的影响,确定了利用聚合氯化铝废渣生产硅肥的工艺技术条件。结果表明,3个因素对聚合氯化铝废渣焙烧产品的有效硅含量和废渣中硅活化率影响显著性大小为:活化剂用量 > 焙烧温度 > 焙烧时间。其中活化剂用量和焙烧温度对聚合氯化铝废渣焙烧产品中的有效硅含量有明显影响,而焙烧时间对聚合氯化铝废渣焙烧产品中的有效硅含量没有明显影响。随着活化剂用量的增加,所得产品中有效硅含量增加,活化剂用量达到41%以后,有效硅含量趋于稳定,活化剂用量与有效硅含量的相关系数达到0.9829;随着焙烧温度的升高,所得产品中有效硅含量增加,达到1250℃以后,有效硅含量达到峰值;焙烧时间对废渣中有效硅含量和硅活化率的影响不显著。温度为1240 ~ 1270℃、时间为30 ~ 40 min、活化剂用量为41% ~ 45%时,所得产品中有效硅含量较高,达到30%左右。      

难选褐铁矿氯化离析焙烧-磁选研究

针对某难选高铝硅褐铁矿, 开展了氯化离析焙烧-磁选工艺试验研究, 探讨了氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间、磨矿粒度、磁场强度等工艺参数对选矿指标的影响。结果表明: 在氯化剂用量为10%、还原剂用量为20%、焙烧温度为1 000 ℃、焙烧时间为60 min、磨矿粒度为-0.038 mm粒级占97%、磁场强度为133.33 kA/m条件下, 可获得全铁含量70.41%、回收率75.72%、Al₂O₃含量4.26%、SiO₂含量7.89%的H65Ⅱ类铁精矿。     

褐铁矿微波还原焙烧-磁选单因素实验研究

针对褐铁矿铁品位难提高的问题, 采用“微波还原焙烧-磁选”工艺, 将褐铁矿还原成磁铁矿, 弱磁选后获得高品位磁铁精矿。采用SEM和XRD检测方法, 研究了褐铁矿微波焙烧过程中的矿相演变规律, 同时采用单因素实验方法, 重点考察了保温时间、焙烧温度、配碳量以及磁选电流和磨矿细度对焙烧矿磁选结果的影响。结果表明:随着温度升高, 褐铁矿逐渐还原为磁铁矿, 加热到570~650 ℃时, 生成大量磁铁矿, 750 ℃下焙烧矿烧结严重, 并产生大量弱磁性的硅酸亚铁, 不利于后续磁选。单因素实验结果及分析表明, 褐铁矿微波还原焙烧-磁选最佳工艺条件为:保温时间7.5 min, 焙烧温度650 ℃, 配碳量1.40%, 磁选电流0.6 A, 磨矿细度-0.044 mm。最终获得的铁精矿品位、回收率及产率分别为61.33%、75.11%和40.17%, 达到了炼铁生产入炉要求。