废弃玻璃水热热压-煅烧法制备泡沫玻璃

泡沫玻璃是一种性能优越的新型环保建筑材料.本文以废弃玻璃和水为原料,利用水热热压-煅烧法制备泡沫玻璃,考查了水热压力、煅烧时间、煅烧温度和升温速率对样品形貌、体积密度及抗压强度等性能的影响,并通过TG-DTG、XRD、SEM等对过程原理进行了分析.结果表明煅烧温度是影响产品质量的主要因素,水热压力、煅烧时间、升温速率对其影响不大.得到的最优条件为:水热压力8.5 MPa、水热温度200℃下反应45 min,以5℃/min的速率加热至800℃煅烧1h,在此条件下制得的泡沫玻璃发泡均匀,密度为0.24 g/cm3左右,抗压强度可达1.6MPa.     

由煤矸石酸浸液通氯化氢气体制备六水三氯化铝

采用向氯化铝溶液中通氯化氢气体的方法制备结晶氯化铝,考察了通氯化氢气体结晶的工艺条件,进而研究了煤矸石酸浸滤液制备六水三氯化铝过程中结晶残余液循环对煤矸石酸浸效率、杂质富集及结晶的影响。结果表明,随氯化氢气体通入量的增加及结晶温度的降低,六水三氯化铝的结晶量和结晶效率均增加。利用煤矸石酸浸滤液制备结晶氯化铝时,结晶残余液的循环利用会使酸浸液中的铝及各杂质元素富集,杂质的富集会影响六水三氯化铝结晶产品的品质,5轮循环后,结晶氯化铝的产品质量不稳定。     

低品位含钾卤水蒸发结晶制备光卤石工艺研究

随着氯化钾生产规模的扩大,高品位含钾卤水资源过量消耗,而低品位含钾卤水采用传统的溶采-盐田晒制光卤石工艺因成矿周期长、成本高、操作复杂使盐湖企业难以为继。以低品位盐湖卤水为研究对象,以相图为指导,通过真空蒸发控速结晶工艺制备光卤石,研究快速结晶成矿技术。实验结果表明,采用蒸发结晶工艺可以制得氯化钾质量分数为13.82%~14.90%的光卤石产品,成矿周期较原工艺加快近1倍。实验考察了镁钾比例、蒸发水量等因素对光卤石产量和品位的影响,结果证实运用真空蒸发控速结晶技术制备光卤石是可行的。     

亲水/疏水复合膜强化膜蒸馏深度处理工业废水的研究进展

工业废水中通常含有多种疏水性有机污染物及表面活性剂,传统疏水微孔膜用于膜蒸馏处理工业废水的过程中,这些污染物容易沉积在膜表面引发膜污染和膜润湿,导致膜蒸馏过程的低效甚至失败。亲水/疏水复合膜是一种表层亲水而底层疏水的非对称膜材料,可通过在膜表面形成水合层减缓污染物的吸附累积,同时保留疏水基底膜对污染物的高截留率,用于膜蒸馏过程可有效强化其处理复杂工业废水的效果。本文概述了构筑亲水/疏水复合膜的仿生学原理与表面润湿理论,介绍了复合膜常用的制备方法,重点分析了多种亲水材料改性制备的复合膜用于膜蒸馏深度处理工业废水的强化效果及强化机制,认为复合膜表面形成的亲水层可有效抑制工业废水中疏水性污染物与膜表面的疏水-疏水相互作用,减轻膜污染及膜润湿倾向,提高污染物截留效率,而氧化石墨烯等亲水物质可加速水分子通过,提升膜蒸馏产水通量。最后指出未来亲水/疏水复合膜的发展可以通过建立污染物在复合膜中的传递模型,进一步探究复合膜对工业废水处理过程的强化机制,通过优化调控复合膜结构,提升复合膜对工业废水中多种污染物的截留率和抗污染性能,实现膜蒸馏抗污染性、截留率和产水通量的同步提升,并通过开展中试研究验证复合膜用于工业废水深度处理的经济性和长期稳定性。     

型煤成型影响因素的实验研究

分析了原料粒度组成、成型压力以及成型水分等因素对型煤成型的影响,介绍了改变原料的粒度配比、成型压力以及成型时添加的水分的实验研究,揭示了原料粒度组成、成型压力和成型水分对型煤强度的影响规律。实验研究表明,随着0.5mm以下粉煤的增加,型煤强度有增加趋势,但是过多的小粒径粉煤对成型不利,粒径小于0.9mm粉煤占80%时强度最佳;成型过程中最佳的成型压力为25MPa;成型过程中添加的水分为10%时对成型最有利。     

碱式硫酸镁多孔吸声材料的制备及性能研究

针对青海盐湖地区弃置堆积的水氯镁石难以规模化消纳问题,制备了碱式硫酸镁（BMS）水泥基多孔吸声材料,研究了原料硫酸镁、引气剂十四烷基甜菜碱（C₁₄BE）和矿物掺合料粉煤灰（FA）等对材料的微观孔结构和性能的影响。结果表明,硫酸镁和C₁₄BE的浓度对溶液的起泡性能和泡沫稳定性影响显著,当二者浓度分别为2.4 mol/L（水灰比为1.1）和9.8 mmol/L时,所制得的BMS多孔材料的孔径大、开孔率高,抗压强度为2.0 MPa,降噪系数（NRC）可达0.70;FA掺杂使材料的孔壁增厚、力学性能提升,同时开孔率下降、吸声性能降低,但即使FA掺量增至40%,其NRC值仍然可达0.51。BMS多孔吸声材料的研制不仅为噪声控制领域提供了一种新型无机非金属材料,而且为盐湖镁资源的有效利用提供了一条新途径。     

高铝粉煤灰基NaP1型沸石/水合金属氧化物的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以高铝粉煤灰为原料,通过水热法制备沸石,然后在室温下,采用沉淀法在其表面负载水合金属氧化物,分别得到了沸石/水合氧化锆和沸石/水合氧化铁.通过XRD、SEM、BET对吸附剂进行表征,并对沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线进行研究.结果 表明,粉煤灰基沸石为NaP1型,比表面积为50.88 m2/g,平均孔径为8.01 nm.沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝过程均符合准二级动力学模型,以化学吸附为速率控制步骤,吸附等温线均更符合Langmuir方程.其中,沸石/水合氧化铁的理论饱和吸附量高达185 mg/g,并且在无需调节溶液的pH值条件下,再生后的样品对亚甲基蓝的去除率仍然达到90％以上.因此,高铝粉煤灰基沸石原位负载水合金属氧化物材料是一种新型高效、绿色环保的吸附剂.     

山西煤系锂镓铝分布特征和开发利用前景

煤中共伴生金属矿产是指在煤系地层中,与煤共生或伴生在一起,在煤炭开采时共同产出的具有工业价值或工业利用前景的金属矿产。山西煤炭资源丰富,储量巨大,年煤炭产量常年占全国年煤炭产量的25%左右,火电发电量常年占全省总发电量90%以上。山西煤与煤基固废中蕴藏着大量可供工业开发和利用的金属矿产,如煤中锂、镓、铝等。但目前尚无从全省的角度对山西煤中共伴生金属矿产的分布进行研究,极大地限制了从宏观政策层面对煤中共伴生矿产的战略开发。笔者根据山西煤系地层中锂镓铝的研究数据,分析了目前山西煤系共伴生锂、镓、铝的分布特征和成矿前景。认为,山西煤中太原组煤中锂含量显著大于山西组,而铝镓小于山西组;煤层夹矸中锂镓含量显著大于煤层中。山西宁武煤田平朔矿区,沁水煤田晋城矿区、霍西煤田霍州矿区、西山煤田古交矿区太原组主采煤层以及西山煤田夹矸中的锂具有良好的煤系伴生锂矿成矿潜力;山西煤中镓和铝异常高值较普遍,广泛分布于山西山西省中北部地区,且整体上从北向南依次递减。山西煤系锂镓铝资源在山西电厂粉煤灰和高铝煤矸石储量巨大,具有良好的工业开发前景,亟需对山西粉煤灰中锂和煤层夹矸中锂镓的边界品位和最低工业品位进行划定,以实现资源的循环和高值化利用。作为2种特殊的矿产资源,粉煤灰和煤矸石的综合利用应从源头开始做顶层设计,因地制宜、分类分级梯级利用。     

镁基型煤黏结剂的防水固硫性能研究

为了提高型煤产品质量,对以氧化镁和氯化镁为基料制成的镁基型煤黏结剂进行了型煤机械强度和防水固硫等性能指标的考察,结果表明:氧化镁添加量为7%时,型煤在保证热值要求的同时,具有较高的机械强度和防水性能,具体为跌落强度98.3%,抗压强度843N/个,浸水强度310N/个,并且能够将22.6%的硫转化为硫酸盐固定在炉渣中;为了进一步提高镁基型煤的固硫效果,在以上黏结剂的基础上,添加煤矸石、粉煤灰等废弃物,当添加量分别为2.5%和2%时,型煤固硫率分别为44.0%和40.1%,有效减少了型煤燃烧过程中SO2的排放。     

电石渣循环利用碳减排潜力及其生命周期评价研究进展

将电石渣循环利用于建筑材料、环境治理和化工产品等领域,可实现工业废渣利用和二氧化碳减排。在双碳背景下,对电石渣固碳量及其循环利用途径的碳减排潜力分析尤为重要。详细统计了代表产区电石渣粒径分布和化学组成,依据各电石渣中氧化钙含量计算理论固碳量,系统分析电石渣各类循环利用途径的碳减排效果及其在生命周期评价中具体实施步骤,介绍了生命周期评价在电石渣领域的应用案例。计算发现电石渣理论固碳量与氧化钙质量分数呈正相关。新疆和河北地区电石渣中氧化钙质量分数均约90%,山东地区电石渣氧化钙质量分数低,约61%,来自山东和新疆等6个产地电石渣的理论固碳量在0.48～0.72 t/t(以电石渣计)。电石渣循环利用领域,电石渣不论是替代石灰石原料生产水泥、砌砖、氯化钙和碳酸钙等建筑和化工产品,或针对其呈碱性特点用于烟气脱硫和工业废水处理,依各自产业规模差异均能不同程度减少二氧化碳排放,达到碳减排目的。其中,电石渣在建筑材料领域应用成熟,生产规模大,故碳减排总量大,代表企业平均每年减少万吨级二氧化碳排放。用生命周期评价计算电石渣循环利用碳排放量4个案例分析显示,电石渣制取1 t水泥熟料排放CO₂