煤矸石的活化过程及其胶凝性能研究

本文以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,采用热活化地方法对其活性激发,运用XRD方法对其进行分析显示煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h时,高岭石分解较完全,活性物质Si O2和Al2O3相对较多;对活化煤矸石-Ca(OH)2-水体系3d抗压强度分析和胶砂强度分析表明煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h的抗压强度最好,胶砂流动度最大,胶砂强度相对较高。     

煤矸石火山灰活性的评价

采用抗压强度法、离子溶出法、结晶度法等对不同活化煤矸石的火山灰活性进行评价。研究结果表明,未煅烧及不同温度煅烧活化煤矸石均具有火山灰活性,600～800℃煅烧煤矸石的火山灰活性较大。采用NaOH溶出法测得的活性Al2O3和活性SiO2的含量之和与煤矸石的PAI（Pozzolanic Activity Index）值呈现出良好的线性关系,这可能为发展一种评价煤矸石火山灰活性的快速方法提供理论依据。     

低烧煤矸石活性掺合料制备技术的试验研究

通过低温煅烧和增钙的方法对未自燃煤矸石进行活性激发,研究了不同煅烧温度和增钙条件下煤矸石粉的活性差异;并利用活性效应分析方法研究了增钙低烧煤矸石的胶凝活性,以及活化煤矸石掺量对水泥胶凝活性的影响。研究结果表明,当煅烧温度在500~700℃之间时,煤矸石粉的活性随着温度升高而增大;煤矸石粉通过增钙煅烧可以提高活性,活化后与矿渣复掺效果更佳。煤矸石的增钙煅烧可以促进偏高岭土等活化物质的生成是其胶凝活性改善的根本原因。     

复合矿化剂作用下增钙煤矸石的活化效果研究

以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,掺入钙质材料后,在自配复合矿化剂作用下高温煅烧成活化煤矸石,采用X射线衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)对其结构特征进行了分析,并对其胶凝性能进行了试验.结果表明:在复合矿化剂作用下,于1 000～1 100℃下煅烧而成的活化煤矸石中有CA生成,在低活化条件(1 000℃,保温0.5,1.0h)下,有CS,Ca3Al10O18生成,活化温度升高至1 050℃并保温0.5h时,Ca3Al10O18消失,在此温度下延长保温时间至1.0h时,CS消失,[Ca4 (Al2O4)]3生成.各活化煤矸石的胶凝性能不同,其中以1 050℃下保温0.5h煅烧而成的活化煤矸石对水泥净浆抗压强度影响最大,将其以30％(质量分数)替代水泥后,体系28 d的净浆抗压强度可达70.16 MPa.     

地聚物胶凝材料制备工艺的研究

研究了地聚物胶凝材料的制备工艺,包括不同产地的高岭土、水玻璃模数、煅烧温度、碱含量等对该胶凝材料性能的影响规律;采用X射线分析了高岭土经热处理后主要的矿物型式。研究的结果是王村高岭土经800~900℃煅烧2h活性最好,制得的胶凝材料28 d抗压强度达到74MPa。水玻璃模数为1.3、碱含量为6%~8%时,胶凝材料各龄期的抗压强度较高、凝结时间正常。     

增钙煅烧煤矸石制备辅助胶凝组分的实验研究

采用增钙煅烧技术提高煤矸石的辅助胶凝性能,效果显著.通过XRD分析,增钙煅烧活化的煤矸石细粉与单纯热活化的煤矸石细粉相比,新增加的矿物有CaSO4、少量的CaO·Al2O3及未煅烧完全的CaCO3.通过IR和XPS方法,从Si、Al、O原子所处的环境和相互的关系角度上对原状煤矸石、2种热活化煤矸石活化过程进行结构层次上的研究.通过SEM方法可以观察不同状态煤矸石颗粒形貌的变化.实验结果表明,2种活化煤矸石细粉的辅助胶凝性能和微观结构的分析结果一致.     

煤矸石掺力口低品位石灰石煅烧高活性混合材的研究

将未燃煤矸石掺加低品位石灰石后,在1100℃和1200℃下进行了煅烧试验。煅烧后的改性煤矸石有C2S、C3A等胶凝矿物形成,胶凝活性提高。用作水泥混合材时,活性指数可达89％。将掺加20％石灰石的煤矸石在1200℃下煅烧,应用水泥熟料煅烧热效应计算,该种改性煤矸石的理论热耗为310kJ／kg,仅为水泥熟料理论热耗的16％。     

煤矸石掺加低品位石灰石煅烧高活性混合材的研究

将未燃煤矸石掺加低品位石灰石后,在1100℃和1200℃下进行了煅烧试验。煅烧后的改性煤矸石有C2S、C3A等胶凝矿物形成,胶凝活性提高。用作水泥混合材时,活性指数可达89％。将掺加20％石灰石的煤矸石在1200℃下煅烧,应用水泥熟料煅烧热效应计算,该种改性煤矸石的理论热耗为310kJ／kg,仅为水泥熟料理论热耗的16％。     

煅烧温度对废弃混凝土中提取再生胶凝材料水化过程的影响

通过对废弃混凝土进行不同温度下的煅烧提取再生胶凝材料,利用XRD、SEM研究了不同煅烧温度对所提取的再生胶凝材料水化过程的影响。试验结果表明,650℃~700℃之间煅烧的水泥胶凝材料活性最高,相应水化程度最好,利用价值最大。     

利用煤矸石制造硅酸铝陶瓷纤维的方法及其应用

本发明涉及利用煤矸石制造硅酸铝陶瓷纤维的方法及其应用,属于以Al2O3和SiO2为基料的陶瓷制品领域。其特征在于以煤矸石为原料,经过煅烧、熔融、喷吹或离心甩丝成硅酸铝陶瓷纤维。所用的煤矸石的重量化学组成为:Al2O3≥43.00%,SiO2+Al2O3≥85.00%,Fe2O3≤1.00%,K2O+Na2O≤0.50%,烧失量≤15.00%,先将煤矸石在1000～1600℃下煅烧300～360h,在2100～2300℃熔融,本发明还提供了据此发明制造的硅酸铝陶瓷纤维的应用,可以用其制作成陶瓷纤维针刺毡、陶瓷纤维机制板、陶瓷纤维纸和陶瓷纤维纺织品。利用煤矸石制造硅酸铝陶瓷纤维的方法及其应…     

自燃煤矸石活性对水泥砂浆性能的影响

利用X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪以及强度法对自燃煤矸石的活性进行了研究,将自燃煤矸石部分替代水泥制备成水泥砂浆,研究自燃煤矸石活性、用量对水泥砂浆性能的影响。结果表明,煤矸石中在自燃过程中形成的活性物为α-石英、无定形SiO2、κ-Al2O3和无定形Al2O3。自燃煤矸石的疏松程度会影响其活性;晶相结晶度的高低决定自燃煤矸石活性的高低;自燃煤矸石活性越高,其水泥基复合材料体系强度越高。     

焦作矿区煤矸石资源化利用途径分析

以焦作矿区煤矸石为研究对象,采用XRF、XRD研究了煤矸石的化学组成和矿物组成,用HR—ICP—MS、AFS分析了微量元素的含量。结果表明,煤矸石主要化学成分为SiO2和Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、Na20、K2O、Ti2O等,矿物组成为石英、高岭石、白云母、方解石及埃洛石。最后,对焦作矿区煤矸石在制备建筑材料、微量元素利用及农业生产等方面的应用进行了评价。     

基于徐州矿区煅烧煤矸石细集料活性的砂浆孔结构研究

 采用X射线衍射法(XRD)、压汞法(MIP)以及环境扫描电镜(SEM)分析方法,研究煤矸石细集料在不同煅烧温度下的活性,并对不同活性的煤矸石细集料水泥硬化砂浆的孔结构进行探讨,并进一步分析孔结构与砂浆强度之间的关系。试验结果研究表明：不同活性的煤矸石细集料,在水化初期可以与水泥水化产物发生不同程度的二次水化反应,煤矸石细集料活性会对水泥硬化砂浆的孔径分布和孔隙率产生一定影响。采用较高活性的煅烧煤矸石细集料,可以降低水泥硬化砂浆的孔隙率和优化孔径分布,且大于200 nm的有害孔明显减少,100,20 nm以下的无害孔和少害孔相应增加,水泥硬化砂浆的水化产物相应增多。煅烧煤矸石细集料的活性由低到高,可以使砂浆的孔隙得到细化,更能有效地改善砂浆的孔结构,降低其孔隙率,能够提高砂浆的强度。     

竖窑煅烧煤矸石的火山灰活性初探

研究了利用石灰竖窑煅烧煤矸石的火山灰活性.结果表明,煅烧煤矸石可作为水泥的混合材而大量利用.     

利用水淬锰渣、膨胀剂制备高性能混凝土研究

利用工业固体废弃物水淬锰渣制备高性能混凝土.研究结果表明,水淬锰渣的主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO和Mgo,矿物90%以上为玻璃体,具有一定的潜在水凝性和火山灰性.内掺水泥用量30%的水淬锰渣和10%的膨胀剂,利用碎石和普通砂可配制强度达70～80 MPa、坍落度达19～22cm性能良好的高性能混凝土.     

富铝煤矸石碳热还原氮化合成Fe-Sialon复相材料的研究

采用富铝煤矸石、铁精矿粉、焦炭为原料,经过碳热还原氮化在1 400～1 550℃保温4h条件下合成Fe-Sialon复相材料。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度、焦炭添加量对富铝煤矸石碳热还原氮化的影响。结果表明：①制备得到了Fe-Sialon复相材料,所得产物的主要物相为β-Sialon和Fe3Si;②反应温度为1 400、1 450、1 550℃时,焦炭添加量对产物物相的影响较大。焦炭添加为理论量或过量10%时,所得产物中莫来石、Fe3Si相为主晶相,次晶相为X-Sialon或α-Al2O3,均没有β-Sialon相生成;当焦炭过量大于50%时,X-Sialon作为过渡相向β-Sialon转变,有利于β-Sialon相的生成;③1 500℃下合成的Fe-Sialon复相材料中,β-Sialon为主晶相,其发育成不是很完善的棱柱状晶体。在β-Sialon相周围分散的球状颗粒为Fe3Si相,颗粒直径1～2μm。在本试验条件下,合成Fe-Sialon复相材料的适宜温度为1 500℃,焦炭适宜添加量为理论添加量和焦炭过量10%。     

煤矸石细集料-水泥基材料力学性能影响的试验研究

为促进煤矸石集料在水泥混凝土中的应用,选用自燃(活性)和非自燃(非活性)煤矸石作为细集料,研究水灰比、掺量、养护制度等不同条件下两种矸石细集料-水泥基材料力学性能的发展规律,分析煤矸石的种类、活性、掺量等因素对水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明:活性矸石作为细集料,能够在水化初期与水泥水化产物发生一定程度的二次水化反应,水化反应能提高其早期强度;非活性矸石细集料-水泥基材料的强度随水灰比的增大而减小,而活性矸石则存在合理的水灰比范围;高温养护能够促进煤矸石细集料-水泥基材料的早龄期的水化进程,提高其早期抗压强度,但28d龄期中小掺量的矸石细集料-水泥基材料的抗压强度会产生高温负效应,而对抗折强度的影响则相反。     

煤矸石及铝型材厂污泥合成莫来石的试验研究

本文以龙岩地区煤矸石和铝型材厂污泥为原料,根据不同配比制样并烧成莫来石,用XRD和SEM表征试样的晶相结构和显微结构,结果表明:在1450℃下可以合成较高含量的莫来石,Al2O3/SiO2为2.83时稳定态莫来石含量最高,达到58.6%,总莫来石含量达到71.6%。