固废陶瓷在水泥基材料中的应用和研究进展

随着全球工业化的快速发展,垃圾废物管理对环境影响的问题已受到了广泛关注。固废陶瓷作为一种极难降解的垃圾废弃物,正在全球范围内日益增多。基于此,一些学者认为将固废陶瓷应用于建筑行业中是赋予其价值的最有吸引力的选择之一。目前,一些发达国家已对固废陶瓷应用于水泥基材料中的研究进行了试验,并取得了很多显著成效。然而,我国对这方面的研究仍处于起步阶段。对固废陶瓷水泥基材料的力学性能和耐久性方面的研究现状进行了总结和归纳,并分析了固废陶瓷水泥基材料未来的研究热点。     

固废基胶凝剂稳定材料基层性能试验研究

文章采用由多源固体废弃物如煤矸石、赤泥、粉煤灰和活性激发剂制备的绿色胶凝材料,对比试验黏土、砂土、风化砂、碎石4种常用路基材料掺加不同比例固废基胶凝材料和水泥稳定材料的无侧限抗压强度。试验分析表明,黏土与砂土的胶凝材料最佳掺量为8%～10%、风化砂的胶凝材料最佳掺量为5%～7%、稳定碎石的胶凝材料最佳掺量为5.5%、固废基胶凝剂稳定碎石后期强度增长明显优于水泥稳定碎石。     

一般工业固废源替代燃料制备工艺现状分析

经过近几年的快速发展,替代燃料制备行业迎来了爆发式增长。但发展的过程也产生了因市场原因导致的原料价格不断上升、品质不断下降的问题,以及后端需求量不断上升导致的单一废纺来源已不能满足要求的问题。物料的变化使原有替代燃料制备工艺运行过程投资及运行成本过大、系统故障率升高等问题更加突出。本文分析了原料变化、替代燃料制备工艺流程及设备选型在运行过程中存在的问题,提出了适合我国替代燃料制备行业发展的方向及建议。     

镀银石墨/有机硅导电胶的耐热性能研究

以镀银石墨粉作为导电填料,环氧树脂(EP)改性有机硅树脂作为基料,制备镀银石墨/有机硅导电胶,并对导电胶的高温导电性能、耐热老化性能和热稳定性能进行了分析。研究结果表明:当老化时间为160 h、老化温度≤180℃时,导电胶的体积电阻率变化不大,剪切强度仍相对较高,说明导电胶可在此温度范围内较长时间使用。     

硅酸盐固废胶凝材料固镉的试验研究

以硅酸盐矿冶固废为原料制备胶凝材料,进行固镉试验,并借助XRD和IR对水化产物进行了基础研究.结果 表明,在钢渣掺量不超过30％,Cd2+浓度不高于30 mg/kg时,固镉试样28 d龄期Cd2+浸出质量浓度低于饮用水5 μg/L的限值.XRD和IR测试结果表明,胶凝材料水化产物主要为AFt、Friedel盐和C-S-H凝胶.胶凝材料固镉试样中存在着多种协同作用,是其固镉效率较高的主要原因.     

石墨化废阴极制备铝用阳极的性能研究北大核心

以煅后焦和石墨化废阴极为研究对象,分析了2种原料基本性能的差异,并以煅后焦、石墨化废阴极粉料为原料制备阳极,研究了阳极性能指标随石墨化废阴极粉料添加比例的变化规律。研究结果表明:石墨化废阴极粉料的真密度高、比表面积大、电阻率低,但二氧化碳反应性差,Fe、Ca含量高,且堆积密度低;随着石墨化废阴极粉料添加比例的增加,阳极各项指标变化明显,当石墨化废阴极粉料添加比例为5%~10%时,阳极各项指标较好,适合工业应用。     

典型硫酸盐固废复合胶凝材料制备与微观特性研究

硫酸盐类工业固废造成的环境污染和资源浪费问题引起了国内外学者的广泛关注,当前中国两种典型的硫酸盐类固废(电解锰渣和磷石膏)堆存量巨大,造成严重的环境污染,其无害化与资源化利用刻不容缓。依据电解锰渣、磷石膏两种固体废弃物的特性,利用电解锰渣和磷石膏结合矿渣制备复合胶凝材料,探究了磷石膏和水泥不同掺量对复合胶凝材料硬化体力学性能的影响。通过XRD、SEM和EDS分析了硬化体的物相组成和微观形貌变化特征,同时对硬化体进行毒性浸出测试。结果表明：硬化体各龄期强度随着水泥掺量增加而增大,硬化体各龄期强度随着磷石膏掺量增加而减小。复合胶凝材料较优配合比(质量分数)为电解锰渣为50%、磷石膏为20%、矿渣为30%,水泥外掺12%的硬化体28 d抗压强度为27.1 MPa,硫酸盐固废复合胶凝材料的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)。养护至28 d的硬化体浸出液中可溶性Mn²⁺、NH₄⁺-N、PO₄^3-和重金属离子浓度稳定后满足GB 8978—1996《污水综合排放标准...     

水泥窑协同处置多源固废焚烧发电技术实践

主要介绍了水泥窑协同处置多源固废焚烧发电技术工艺流程、系统组成及技术特点,以及溧阳金峰水泥窑协同处置多源固废焚烧发电项目相关情况及运行效果,其中发电量、二噁英、粉尘、二氧化硫及氮氧化物等各项指标都达到了设计预期。     

垃圾土降解过程中孔隙气压变化试验研究

采用人工配制的垃圾样进行降解试验,试验过程中监测试样内部孔隙气压、产气速率、产气量的变化。试验结果表明:试样内部的孔隙气压在很短时间内达到最大值,之后气体逸散导致气压快速降低,且距离反应器边缘越近,气压越小。孔隙气压随着埋深的增大而增大,试验中气压传感器测得的孔隙气压最大值为167Pa。垃圾土降解产气速率存在二次峰值现象,第一次峰值在第1d出现,产气速率为299.784 L/d,第二次峰值在第20d出现,产气速率为6.016L/d,试验过程中总产气量为497.372L。     

有关制革废水和固体废弃物处理的研究

讨论了制革废水和固体废弃物的来源、处理方法、现有处理方法存在的缺陷以及改进方向。制革废水的处理方法包括活性污泥法、生物接触氧化法、射流曝气法、氧化沟工艺、SBR工艺、SBBR工艺、UASB工艺、流化床工艺等;处理固体废弃物的方法包括酸处理法、碱处理法、酶处理法、酸碱交替处理法、碱-酶处理法和氧化法等。     

钻井固体废弃物在非固化橡胶沥青防水涂料中的应用研究

油气田钻井过程中会产生大量的固体废弃物,这些废弃物中含有大量的原油和化学助剂,处理起来十分困难,为了有效解决这一难题,合理利用资源,本研究从改性沥青防水涂料着手,通过把处理后的钻井固体废弃物替代部分无机填料,加入到非固化橡胶沥青防水涂料中,测定涂料性能的变化,进而探究钻井固体废弃物应用于非固化橡胶沥青防水涂料中的可行性。结果表明：该固体废弃物可完全替代无机填料,可有效提高涂料软化点和延度,对成品非固化橡胶沥青防水涂料的低温柔性、热老化后低温柔性有很大程度的提升,降低涂料黏度使其更易于施工,而且可以改善涂料的延伸性、蠕变性和自愈性。由于性能富余过多,进而可优化配方减少苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物（ SBS）改性剂用量,降低生产成本。研究将油气田固体废弃物引入到非固化橡胶沥青防水涂料中,解决该废弃物难处理问题的同时,提升了非固化橡胶沥青防水涂料的性能。     

改性石墨填充天然橡胶的导热性研究

将丙烯酸酯改性处理石墨填充到NR中,并研究了其胶料的导热性能。结果表明,NR填充改性石墨后,改善了胶料的力学性能,提高了硫化胶的热导率。在3种配方中,当石墨和单体的质量比为10∶1时,硫化胶热导率最高,力学性能好。     

陶瓷固体废物回用消纳技术研究

介绍了以陶瓷固体废物作为原料引入陶瓷砖配方中,替代部分矿物原料。研究了陶瓷固体废物化学与工艺性能,分析了抛光废渣等固体废物加入量对产品工艺与性能的影响,以及选用陶瓷固废精细化处理技术,制备出性能指标达到标准的产品。     

有机固体废弃物与煤共热解基础研究

利用分析热天平等仪器,通过TG技术对榆林长焰煤、济源焦煤、焦作无烟煤等3种不同煤化程度的煤及固体废弃物(塑料)在不同热解速度、不同混合比例下的热解实验研究。结果表明,煤与塑料共热解的影响因素很多,包括升温速度、煤化程度、混合比例、热解终温等。     

海水浸泡下全固废胶凝材料的试验研究

为了促进钢铁冶金渣与化工废渣的高值化利用,以钢渣、矿渣、碱渣、脱硫石膏为原材料,通过活性激发剂与全固废材料间的组合协同作用制备海洋牧场人工鱼礁胶凝材料。胶凝材料中钢渣掺量为16%(质量分数,下同),矿渣为64%,碱渣为8%,脱硫石膏为12%,胶砂试块28 d抗压强度为52.6 MPa,在某些场合具有取代硅酸盐水泥的潜力。研究了东海海水条件下净浆试块浸泡15个月龄期内,钢渣与矿渣掺比对净浆试块抗压强度发展的影响,通过XRD、SEM、MIP等表征方法研究了全固废胶凝材料体系的水化产物。结果表明:钢渣和矿渣之间具有协同水化作用,其水化产物主要为钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶和Friedel盐(FS),非晶态的C-S-H凝胶将针棒状的AFt与FS紧密结合在一起,这是整个体系强度的主要来源。本研究为大宗固废的妥善安置提供了科学依据。     

固体复合酸催化废弃油脂预酯化反应的研究

利用废弃油脂作为原料油制备生物柴油是一条符合我国国情的方法,但一般废弃油脂酸值高,因此在碱催化酯交换反应之前,需对高酸值原料油进行降酸处理.考察了相关条件对油脂预酯化反应的影响,并通过正交实验和数据分析,得到最佳条件为固体酸用量3%、醇油摩尔比6∶1、反应温度80℃、反应时间2 h.同时研究了不同酸值原料油在固体酸催化作用下的酯化率.     

固体废弃物再生骨料混凝土的耐久性试验研究

为有效处理和利用固体废弃物,本文研究了用钙系膨胀剂,高炉矿渣水泥以及采用吸水率较小的再生骨料抑制碱骨料反应,尝试制备强度为30 MPa的再生骨料混凝土.并对其耐久性能做了试验研究.试验结果表明:再生骨料混凝土在强度以及耐久性能方面显示出与普通混凝土几乎相同的性能,并用钙系膨胀剂,高炉矿渣水泥以及采用吸水率较小的再生骨料,在解决再生骨料混凝土耐久性方面能够取得较好的效果.     

实验参数对固废基发泡混凝土试块性能的影响研究

以超细粉煤灰和钢渣超微粉为主要原料,配加少量水泥和铝粉发泡剂制备发泡混凝土试块.实验系统考察了不同水灰比、发泡剂掺量、发泡温度对发泡混凝土试块的绝干密度、抗压强度、吸水率和孔隙率的影响.结果表明,铝粉发泡剂掺量从1‰增加到7‰,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低36％和84％;而对应的吸水率和孔隙率增加幅度分别高达79％和30％.水灰比从0.65增加到0.95,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低26％和82％;而对应的吸水率和孔隙率均出现"先增后减"趋势,其中吸水率增加幅度为34％,降低幅度为24％;孔隙率增加幅度为18％,降低幅度为9％.发泡温度从25 ℃增加到90 ℃时,试块的绝干密度和抗压强度整体上呈"先降后升"趋势,绝干密度降幅约为30％,升幅约为60％;抗压强度降幅为50％,升幅高达140％.优化后的实验条件为:铝粉掺量1‰～3‰、水灰比65％～75％、发泡温度40 ℃左右.试块抗压强度与绝干密度随制备条件变化幅度不一致,这说明有可能通过制备工艺优化获得"高强度、低密度"的发泡混凝土产品.