污泥作为添加剂制备轻质陶粒的试验研究

干污泥作为原料之一制作陶粒是一种有效的污泥处置方法.试验中选用干污泥、粘土和粘结剂作为主要原料,得到了制备陶粒最佳成分配比和最佳工艺条件是污泥添加量为100%(与粘土质量比)、粘结剂添加量为20%(与粘土质量比)、烧成温度为950℃、保温时间为20 min;产品的主要性能指标是松散容重为519 kg/m3,颗粒表观密度为1110 kg/m3,吸水率为19.6%,空隙率为53.2%.并讨论了原料在烧制过程中的作用、孔隙形成机制和固相反应机理,同时对陶粒进行了物相组成(XRD)和化学成分(XRF)分析.结果表明利用污泥作为添加剂,可以在一定条件下制备出性能优良的陶粒.     

含油污泥制备高比表面积活性炭

以含油污泥为原料,氢氧化钠为活化剂,在氮气保护下,通过室内静态热解炉制备高比表面积活性炭。研究炭化温度、活化升温方式、活化温度、活化时间和碱碳质量比m(NaOH)／m(C)对高比表面活性炭的影响。采用全自动比表面与孔隙度分析仪、钨灯丝环境扫描电子显微镜等测试设备,分别对产品的比表面积与孔径分布、组成及微观形貌进行定性或定量分析。研究结果表明,含油污泥制备高比表面积活性炭的较佳条件为:炭化温度500℃,活化升温方式(c),活化温度800℃,活化时间1h, m(NaOH)／m(C)=2。采用本方法制备的活性炭比表面积大于2000m2/g,平均孔径小于2nm,总孔容大于2cm3/g,性能优于普通活性炭,可作为能源储存介质、电极材料、高效吸附剂的基础材料,为含油污泥的资源化利用提供了一条新途径。     

污水处理厂污泥制备陶粒的试验研究

以污水处理厂污泥为主要原料,粉煤灰和黏土为辅料,烧制陶粒。通过对原材料化学成分分析,确定了陶粒的最佳配合比为1∶1∶1(活性污泥︰粉煤灰︰黏土),分析了预热时间、预热温度、烧结时间、烧结温度对陶粒的吸水率、堆积密度和颗粒密度的影响,得出烧制陶粒的最佳工艺条件为:预热时间为15 min,预热温度为550℃,烧结时间为10 min,烧结温度为950℃。     

粉煤灰陶粒制备轻质高强混凝土的试验研究

以粉煤灰和页岩陶粒为基本原料制备轻质高强混凝土(High-strength light weight concrete, HSLC), 考察了水 灰比、轻集料等对试块性能的影响。结果表明, 在轻集料强度一定的条件下, HSLC 的抗压强度会随水灰比的增加而 提高; 在一定的水灰比下, 轻集料的强度对HSLC 的强度起决定性作用。此外, 原材料中适当添加减轻剂漂珠可以降 低混凝土试块的表观密度; 所用不同品种的水泥也会对混凝土试块的抗压强度产生一定的影响。     

石油焦制备高比表面积活性炭技术的研究

研究了以石油焦为原料、KOH化学活化法制备高比表面积活性炭工业化技术,以及工业化制备中碱炭比、活化温度、活化时间对产品指标的影响,提出了适合高比表面积活性炭工业化的新型反应器及碱液回收处理工艺,确定了生产高比表面积活性炭的最佳工艺条件：碱炭比5、活化温度830℃、活化时间1．0h．结果表明,采用确定的技术路线可实现高比表面积活性炭的工业化,采用确定的工艺条件可工业化制备BET比表面积达2900m^2/g、平均孔径2．46nm的活性炭产品。     

利用东湖淤泥制备轻质高强陶粒的研究

以武汉市东湖淤泥作主要原料,以粉煤灰为校正组分,制备出一种轻质高强低吸水率的淤泥-粉煤灰陶粒。实验结果表明,粉煤灰的加入有效地改善了淤泥在烧制高强陶粒中的烧失量过大问题。在粉煤灰掺量为40%、Fe2O3粉末掺量为1%、焙烧温度1 150℃、焙烧时间15 min、预烧温度500℃、预烧时间10 min的条件下制得表观密度为1.032g/cm3、吸水率3.87%、单颗粒强度8.16 MPa的淤泥-粉煤灰陶粒。通过TG/DSC、XRD、SEM对原材料及陶粒分析发现,该配比与焙烧制度能够保证陶粒强度达到要求的同时,增加了陶粒内部孔隙的生成,并且表面形成了致密的矿物层,有效地减少陶粒表观密度与吸水率。     

轻质自保温陶粒蒸压加气混凝土试验研究

目前蒸压加气混凝土砌块存在自身强度低、自保温性能差、易开裂等现象。本文通过对陶粒蒸压加气混凝土原材料优化设计、生产工艺参数调整、以及陶粒对加气混凝土浆体混合料和易性影响,结合陶粒蒸压加气混凝土的增强作用机理和减缩作用机理分析,利用正交设计试验方法,研制出立方体抗压强度8.8 MPa、干燥收缩值0.156 mm/m、导热系数0.127 W/(m.k)的陶粒增强蒸压加气混凝土。     

净水污泥制备陶粒及其对废水中磷酸盐的吸附试验研究

运用L16(45)正交试验设计方法,研究净水污泥陶粒配比中聚乙烯纤维配比、水玻璃配比、焙烧温度和保温时间等因素对陶粒比表面积的影响,确定了净水污泥陶粒的最优配比为聚乙烯纤维占净水污泥含量为20%,水玻璃占净水污泥含量为6%,焙烧温度为1 160℃,保温时间为5 min。并利用制备的净水污泥陶粒处理含磷废水,考察了净水污泥制备的陶粒投加量、反应时间和不同pH值对废水中磷酸盐的去除效果。结果表明,在含10 mg/L磷酸盐溶液的比色管中,净水污泥制备的陶粒投加量为2.0 g、反应时间为240 min、pH值为7左右的条件下,吸附效果最佳。     

利用铁尾矿砂和活性炭制备轻质淤泥陶粒的研究

利用东湖淤泥为主体原料烧结轻质淤泥陶粒,发现添加铁尾矿砂和活性炭可改善陶粒发泡性能。通过正交试验,综合所有因素,在淤泥84%、铁尾矿砂10%、活性炭6%、烧结温度1 180℃、烧结时间30 min、预烧温度600℃、预烧时间20 min的条件下,制备出了堆积密度为0.423 g/cm~3,吸水率为13.34%的轻质陶粒。通过SEM分析轻质陶粒的孔结构与形貌,发现影响轻质陶粒的主要因素是活性炭掺量、烧结温度和预烧时间,活性炭的加入会在高温下与铁尾矿砂发生氧化还原反应产生气体,气孔变得致密均匀,连通孔增加,降低了堆积密度,改善了吸水率,显著提高了陶粒的性能。     

城市自来水厂污泥制备烧胀陶粒的实验研究

以自来水厂沉淀池脱水污泥、污水厂污泥、污水厂污泥焚烧灰为原料,实验室制备了轻质陶粒,通过配比优化研究,确定了自来水厂沉淀池脱水污泥、污水厂污泥、污水厂污泥焚烧灰的最佳质量配比区间为80～90:5～10:5～10。通过正交实验,研究了预热时间、预热温度、焙烧温度、焙烧时间等因素对烧胀陶粒性能的影响,通过对陶粒吸水率、表观密度等指标的测定,确定了最佳工艺参数:预热条件为300?C、20 min;焙烧条件为1 150?C、10 min。     

污泥陶粒的制备及金属铜离子缓释规律研究

以污水处理厂产生的脱水污泥和粉煤灰、粘土为原料制备陶粒,研究高温烧结制备陶粒最佳烧结时间以及烧结陶粒对铜离子的缓释规律。结果表明:烧结陶粒预处理时间为20min,烧结时间为16min,此条件下烧结出的陶粒具有较为理想的轻集料性能,抗压强度为24.8MPa,吸水率为24.53%。缓释结果表明:陶粒对Cu~(2+)的释放规律符合Weibull动力学曲线;用环氧树脂等材料包覆后的陶粒对Cu~(2+)的累积释放在1100min后稳定释放;换水实验表明,包覆后的陶粒对Cu~(2+)的释放平衡时间为14d。     

大孔径高比表面积介孔硅泡沫的制备和表征

以P123作为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,苯为微乳剂,采用溶胶-凝胶水热合成法制备了大孔径高比表面积介孔硅泡沫材料,采用小角X-射线衍射、透射电镜、扫描电镜以及N2物理吸附等表征手段进行表征,考察了苯的加入量对介孔硅泡沫孔结构的影响。结果表明,苯的引入可以使有序介孔硅的孔结构从SBA-15的二维六方形向介孔硅泡沫的三维泡沫状结构转变,加大苯的含量可以增大介孔硅泡沫的孔径和孔容。当苯与P123的质量比为2.0时为最佳值,此时得到的介孔硅泡沫材料泡沫状结构最规整、比表面积高且孔径孔容较大,其中表面积可达641.3cm2/g,球形孔孔径可以达到43.8nm,孔容2.41cm3/g,过量苯会导致三维泡沫状结构的破坏。     

轻质烧结砖与污泥烧结砖冻融试验

为研究冻融作用下轻质烧结砖和污泥烧结砖的抗冻性能,对轻质烧结砖和污泥烧结砖进行冻融试验研究,得到表观损伤、质量损失率、开孔孔隙率和强度损失率与冻融次数之间的关系。结果表明,轻质烧结砖冻融损伤速率发展较快,不适用于寒冷和严寒地区可能与水接触的结构。基于弹塑性力学理论分析了冻融破坏机理,结合材料损伤理论,提出了用冻融前后的开孔孔隙率增量表征的强度损伤方程。将此方程与试验数据拟合,分别得到轻质烧结砖和污泥烧结砖强度损失随开孔也隙率增量的变化关系。     

二氧化硅含量对污泥底泥制备陶粒性能的影响研究

污水污泥处置是环境领域的一个难题,传统工艺如土地填埋,堆肥等易造成二次污染。本文以污水污泥和河道底泥为原料制备轻质陶粒,研究SiO_2含量变化对陶粒的吸水率、松散容重、表观密度、表面形态、物相构成和强度的影响。通过研究表明在SiO_2含量为35%时可制备出性能最佳的陶粒,SiO_2是一个重要的调控陶粒性能的参数。     

城市水处理污泥陶粒的制备与性能表征

以城市污水处理厂的湿态剩余污泥为主原料,辅以集料尾泥(主要成分为粘土)和粉煤灰配料,在模拟实际加工工况的条件下制备烧结污泥陶粒样品,对其性能进行表征.研究结果表明以湿态污泥为主原料,经1 040℃的短时烧结可获得烧胀陶粒.还发现少量(质量分数为10%)污泥的加入虽不起烧胀作用,但有明显的助烧结作用,相对于无污泥样品,陶...     

中科院实现高导电性高比表面积石墨烯粉体制备

正中国科学院电工研究所的研究人员在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得重要进展,以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备,并申请了国家发明专利和PCT专利。目前,石墨烯粉体规模化制备的技术路线主要基于膨胀石墨剥离法和氧化石墨还原法来实现,但是前者通常得到的是低比表面积的     

Fe2O3对污泥与底泥制备轻质陶粒性能的影响

为研究在以污水污泥和河道底泥为主要原料制取轻质陶粒过程中,Fe₂O₃质量分数对陶粒性能的影响,对陶粒的物理性能、表面形态、抗压强度和晶体构成进行研究,结果表明,Fe₂O₃质量分数在3.5％～7％时,可取得松散容重和表观密度较高、吸水率比较小、抗压强度较高的陶粒．扫描电子显微镜(SEM)分析表明,随着Fe₂O₃质量分数的增加,陶粒表面玻璃化效果明显．在Fe₂O₃质量分数为5％时,可得到致密性较好、表面微孔分布均匀的陶粒．Fe₂O₃质量分数在3.5％～7％时,陶粒的抗压性能良好(14 MPa以上)．X射线衍射分析(XRD)表明,陶粒中主要晶体为石英、钠钙长石、蓝晶石和赤铁矿,内部以稳定的硅酸盐晶体为主．随着Fe₂O₃质量分数的增加,更多的Fe₂O₃可以在高温条件下转换为晶体结构的赤铁矿．在利用污水污泥与河道底泥制取轻质陶粒的过程中,控制Fe₂O₃质量分数在3.5％～7％较合适．     

金属超微粉比表面积测试研究

介绍了根据ＢＥＴ吸附理论，采用氮吸附法测金属超微粉的比表面积，给出了对Ａｌ，Ｃｏ等几种金属超微粉试样的测试结果，并对其进行分析讨论．     

煤基活性炭比表面积表征研究

为了建立适用于不同类型及孔结构煤基活性炭比表面积的科学计算方法,用物理吸附分析法对宁夏煤基活性炭比表面进行表征,通过研究Langmuir比表面积和BET比表面积理论模型,探讨了两种比表面积表征结果的特点和原因．结果表明,同一材料的Langmuir比表面积大于BET比表面积,本质上是由于依据Langmuir方程得到的单层吸附量大于依据BET理论所求得的单层吸附量．