高密度聚乙烯/硅酸钙复合材料的制备与性能研究

采用双螺杆挤出机制备了不同含量高密度聚乙烯(PE–HD)/硅酸钙(Ca Si O3)复合材料,并采用马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂对该复合材料进行改性,研究了相容剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着相容剂含量的增加,复合材料的力学性能先增加后保持不变,综合考虑,相容剂含量为10份时,对复合材料的力学性能改性效果最佳。然后以此相容剂含量为基准,研究了Ca Si O3含量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果显示,随着Ca Si O3含量的增加,复合材料的冲击强度增加,拉伸强度先下降后上升,氧指数略有增加,垂直燃烧性能变化不大。这表明Ca Si O3的填充对PE–HD具有较好的增韧效果,对阻燃性能也有一定提高。     

利用粉煤灰制备活性SiO_2工艺研究

以粉煤灰为硅源制备高比表面积的活性SiO2。根据所用高铝粉煤灰的化学与物相组成的特点,确立了利用NaOH溶液提取非晶态硅的工艺路线,并利用正交试验法确定了提取非晶态SiO2最佳工艺条件:NaOH浓度8 mol/L,灰碱质量比2∶1,反应温度95℃,反应时间6 h。然后采用CO2气体沉淀法制备高比表面积的SiO2,该法制备的活性SiO2比表面积可达730 m2/g。较理想的碳分条件为硅质量浓度30 g/L,温度30℃,该条件下通入CO2气体制备出的活性SiO2比表面积大,孔分布窄且均匀,性能稳定。     

高分子量两性聚丙烯酰胺长时间稳定的水分散体制备

以丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸(MA)及二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,由偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)为引发剂,采用水分散聚合法合成了高分子量两性聚丙烯酰胺(AmPAM)水分散体系。研究了分散体颗粒形貌以及单体浓度、单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度、pH值等条件对聚合反应的影响。研究表明,AmPAM分子由稳定剂包裹以球形状态存在,均匀分散在硫酸铵溶液中,且当分散稳定剂用量为0.45 g/g,单体质量分数为20%,硫酸铵质量分数为25%,单体摩尔比为1∶8∶1,引发剂质量分数为0.05%,温度55℃,pH值为7时,相对分子质量高达4.12×107,体系稳定时间达到240 d以上。     

铝酸钠粗液氧化铝浓度对熟料溶出过程的影响

以脱硅粉煤灰熟料为原料进行熟料溶出,控制液固比得到不同氧化铝浓度的铝酸钠粗液,通过分析上述粗液在不同溶出时间溶液成分及固相成分的变化规律,研究溶出过程发生的二次反应历程。结果表明,随着氧化铝浓度的升高、溶出时间的延长,铝酸钠溶液中的氧化铝浓度和氧化硅浓度大致呈下降趋势;固相中氧化铝和氧化钠含量呈上升趋势,熟料氧化铝溶出率和氧化钠溶出率呈逐渐下降趋势。对于原硅酸钙含量大于50%的脱硅粉煤灰熟料而言,建议将铝酸钠粗液氧化铝浓度控制在100~120g/L,熟料溶出后浆液的液固分离时间控制在180min以内。在不同初始氧化铝浓度条件下,随着溶出时间的延长,二次反应产物及反应历程随着氧化铝浓度的变化而变化。溶出固相的主要产物为水化石榴石、钠硅渣、原硅酸钙和少量方解石。     

煤粉颗粒中矿物分布特征及其对飞灰特性的影响

利用ＳＥＭ－ＥＤＡＸ研究了分别燃用褐煤,烟煤和无烟煤的３个电厂入炉煤粉中矿物分布与飞灰显微结构特征,在煤粉颗粒中划分出独立矿物和细分散状矿物两种类型,后进一步分出以粘土矿物为主（Ａ）、以黄铁矿为主（Ｂ）和粘土矿物与黄铁矿共生（Ｃ）３种亚型,而褐煤粉粉中这３种亚型又与微粒状方解石和有机结合态钙离子共生,研究表明,除以独立矿物存在的石英和粘土矿物转化为飞灰中不规则颗粒外,其它类型矿物主要形成球形闰,细分散矿物中亚型Ａ形成硅铝质颗粒、亚型Ｂ和Ｃ形成铁质颗粒,而褐煤中细分散矿物形成钙质颗粒;高挥发分具粘结性有机组分中的细分散矿铁质颗粒,而褐煤中细分散矿物形成钙质颗粒,高挥发分具粘结性有机组成中的细分散矿物趋于成空心微珠,而其它有机组分中的细分散矿物容易形成了子母珠和实心微珠。     

燃煤排放可吸入颗粒物中砷的分布与富集机理

以我国西南地区典型燃煤电厂为对象，研究砷在煤和飞灰中的分布，从煤粉-静电除尘器(ESP)前飞灰-静电除尘器(ESP)飞灰-静电除尘器(ESP)后飞灰，砷的浓度逐渐上升，在ESP后烟气中浓度达到最大值；随着粒级的减小，砷在不同粒级可吸入颗粒物中的浓度总体上表现出上升趋势；认为飞灰对砷的富集作用主要有4种：硅酸盐熔体对砷的溶解作用；飞灰中的化学成分与砷的化合物反应生成稳定的化合物；飞灰对砷化合物的吸附作用；气相砷化合物在飞灰表面的凝结作用。     

高铝粉煤灰预脱硅浆液过滤分离工艺优化实验研究

在高铝粉煤灰提取氧化铝工艺中,预脱硅后产生的脱硅粉煤灰浆液黏度大、过滤速度慢、含水率高等问题严重影响了生产效率。测试了脱硅粉煤灰浆液的基本物性参数,确定了最优的过滤介质类型和过滤介质再生方式,并通过添加表面活性剂的预处理操作改善过滤效果。研究发现脱硅粉煤灰浆液是一种高碱性、沉降性能差、胶体性明显、颗粒粗糙且平均粒径较小的混合物。在此基础上,通过重新选择过滤介质,将过滤速度提高至原来的1.3倍;选择了适宜于过滤强碱性、高黏度物料的表面活性剂,并确定当添加量为0.06%时,可显著降低物料黏度,提高过滤速度并降低滤饼的含水率。     

1'-烷基二茂铁基β-二酮的合成

由7个1'-烷基乙酰基二茂铁化合物在氢化钠存在下与乙酸乙酯作用,合成了7个β-二酮类化合物(CnH2n+1-C5H4FeC5H4-COCH2-COCH3,n=2～8),讨论了碱对合成带有烷基链的二茂铁基β-二酮类化合物反应的影响,并对产物的性质进行了初步研究。通过元素分析、红外光谱及核磁共振氢谱等测试手段对新化合物进行了表征。     

高铝煤矸石制备超细氧化铝和硅酸钠联产工艺

利用盐酸酸浸法从煤矸石中浸取氧化铝,考察了固液比、反应温度、盐酸浓度、反应时间、煤矸石活化时间及活化温度等因素对氧化铝浸取率的影响,通过正交试验确定了最佳的工艺条件,使氧化铝浸取率达到84%左右;研究不同分散剂对氧化铝颗粒硬团聚的抑制作用,利用SEM、XRD对原料及制备的氧化铝进行了表征,表明制备出了高纯度、高分散性的超细氧化铝;同时还研究了氢氧化钠浓度对联产工业液体硅酸钠模数的影响。     

新型硅酸钙填料的理化特性及对加填纸张性能的影响

以粉煤灰为原料,在粉煤灰提取氧化铝工艺中将非晶态氧化硅提取转化成多孔结构特征的合成硅酸钙副产品。该硅酸钙副产品具有质软、比表面积大、沉降体积高、相对密度小、磨耗值低和白度稳定性好等特征。实验结果表明,纸张中加入硅酸钙填料有助于提升其整饰性、白度、松厚度、不透明度、平滑度、油墨吸收性和填料保留,降低加填纸张的相对密度;主要负效应表现在抄造滤水性较差,加填纸张的吸水性增加,耐折度、抗张强度和表面强度等呈现下降趋势。预期硅酸钙在文化印刷书写纸、低定量轻型化高加填纸、特种功能性纸张的填料和颜料领域具有广泛的潜在应用前景。