检索结果-南通市图书馆

作者：徐德壮东北大学

学位级别：硕士

氧化铝生产过程排放的赤泥固废的大量堆存对生态环境造成巨大的危害，赤泥的综合利用是世界铝工业可持续和健康发展亟待解决的关键问题。同时，赤泥中含有大量有价元素，其回收利用不仅能解决赤泥的堆存问题，还可将赤泥转型为可利用资... 详细信息

氧化铝生产过程排放的赤泥固废的大量堆存对生态环境造成巨大的危害，赤泥的综合利用是世界铝工业可持续和健康发展亟待解决的关键问题。同时，赤泥中含有大量有价元素，其回收利用不仅能解决赤泥的堆存问题，还可将赤泥转型为可利用资源。碱石灰烧结法是目前工业上处理赤泥回收铝资源的主要方法，但其配钙量大、渣量大、二次反应严重的问题限制了技术的推广。本文在制备赤泥低温低钙烧结熟料的基础上，研究了低钙熟料高效浸出的影响因素，建立了浸出过程抑制二次反应的调控方法;同时研究了浸出渣脱碱过程的影响因素及硅酸钙粉体的水热转化机理。论文取得的主要结果如下:　　首先，采用XRF、XRD、PSD、SEM、EDS等分析手段研究了低钙熟料氧化铝浸出性能。在碳碱浓度低于25 g·L-1时，碳碱浓度对氧化铝浸出率影响较小;氧化铝浸出率随苛碱浓度增加先增大后减小，在40 g·L-1时达到最大，为86.48％。氧化铝浸出率随着浸出温度的升高逐渐减小;延长浸出时间会降低氧化铝浸出率。确定了低钙熟料的最佳浸出工艺参数:调整液苛碱浓度40 g·L-1,分子比为1.3,浸出温度为60 ℃,浸出时间为15 min,液固比为4;在此条件下氧化铝浸出率可达90.11％。浸出渣中的主要物相为 Na2CaSiO4、Na0.68Fe0.68Si0.32O2、Na2Ca3Si2O8、CaCO3、CaTiO3;浸出渣微观形貌呈现大小不匀、疏松多孔的不规则球状和簇棒状、立方块状晶体。　　利用XRF、XRD、PSD研究了浸出渣脱碱过程影响因素。反应温度、时间、液固比对脱碱率的影响较大，升高温度和延长时间，浸出渣的脱碱率先增大后减小;随液固比提高，脱碱率逐渐增大。确定了最佳的脱碱工艺条件:脱碱温度160 ℃，脱碱时间120 min,液固比10,脱碱调整液浓度为60 g·L-1。在此条件下脱碱率高达95.55％,脱碱渣中Na2O含量低至0.42％。脱碱渣中主要物相为Ca5(Si6O16(OH)2)(H2O)4、Ca3Al2(SiO4)1.25(OH)7 和 CaTiO3。　　利用SEM-EDS研究了脱碱过程硅酸钙粉体生成机理及微观形貌变化。在脱碱水热条件下，硅酸钙钠分解后先生成C-S-H,然后生成Ca5(Si6O16(OH)2)(H2O)4。160 ℃脱碱30 min微观形态表面逐渐皱化成絮状物;160 ℃脱碱120 min观察到明显的片层状结构。240 ℃ 脱碱 120 min Ca5(Si6O16(OH)2)(H2O)4 发生严重变形，Ca3Al2(SiO4)1.25(OH)7 小球状明显增加，并且有纤维状的硬硅钙石生成。

关键词：氧化铝低钙熟料浸出性能浸出渣脱碱硅酸钙粉体水热转化机理

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C3S2低钙熟料的组成及性能研究

C3S2低钙熟料的组成及性能研究

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作者：陈佳男江苏大学

学位级别：硕士

硅酸盐水泥作为重要的基础原材料,生产过程中存在高能耗和高废气排放两大问题,其根本原因在于水泥熟料本身的高钙矿物组分设计。因此,进行低钙熟料的配比设计与煅烧制备及相应的碳化硬化探究,是解决问题的理想途径之一。本文在纯硅酸盐... 详细信息

硅酸盐水泥作为重要的基础原材料,生产过程中存在高能耗和高废气排放两大问题,其根本原因在于水泥熟料本身的高钙矿物组分设计。因此,进行低钙熟料的配比设计与煅烧制备及相应的碳化硬化探究,是解决问题的理想途径之一。本文在纯硅酸盐体系矿物相结构和纯CS(3CaO·2SiO)矿物制备和碳化养护的基础上,设计和烧成了一种以CS为主的熟料,重点探讨了CS的形成过程,并通过碳化养护为其提供了良好的力学性能。低钙熟料的原材料包括:石灰石,砂岩,粘土和铁矾土,结合CaO-SiO-AlO三元相图和Bogue法进行熟料矿物组成设计,进行了烧成试验。首先验证了固相反应无法烧成CS(CaO·SiO)相。试验结果表明:低SM率值有利于熟料中的液相生成,同时烧成产物的易烧性良好。选择高IM率值生料进行煅烧试验,可有效改善熟料的自粉化和易烧性。低C/S率值熟料的易烧性良好,但自粉化较差,而高C/S率值则相反。最终确定了以CS为主,CS(2CaO·SiO)和CAS(2CaO·AlO·2SiO)为辅的熟料,其最佳化学组分范围为55-57%CaO,37-39%SiO,4-8%AlO,对应的最佳矿物组成范围64-88%CS,0-24%CS,11-21%CAS。此时,CS低钙熟料的最佳煅烧制度为900℃下保温30min,1260-1320℃下烧结90min,熟料的游离氧化钙含量在0.8-1.3%之间,且易烧性良好。中试结果表明,1250-1350℃范围内,在回转窑内通过21min煅烧可得到目标熟料,其邦德功指数为10.37 kWh/t,该熟料无需破碎且易磨性良好。通过CO减排和节能分析,CS熟料相比普通硅酸盐水泥熟料CO排放量可降低约18%,理论热耗可降低约7.5%,粉磨电耗可降低约67%。采用碳化养护对CS熟料砂浆试块进行硬化处理。结果表明,力学强度随碳化时间的延长而增长,但强度增长速率随时间延长却呈现降低趋势。SEM分析表明,CaCO晶体主要呈长方棱柱状,从CS基体中生长出来,覆盖在基体表面,并交错堆积在试块的孔隙中,同时在熟料内部核心部分逐渐产生以SiO为主要成分的富硅体。碳化过程中,CaCO晶体的物理堆积联结,晶体和硅凝胶对孔隙的填充和坚实的富硅体,为试块提供了宏观力学强度。

关键词：低钙熟料 C3S2 自粉化易烧性碳化养护

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锂云母提锂渣烧成硅酸钙熟料的晶型调控及固碳材料的碳化特性

锂云母提锂渣烧成硅酸钙熟料的晶型调控及固碳材料的碳化特性

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作者：罗鸿云南昌大学

学位级别：硕士

随着国家“双碳”战略目标的提出,我国进入减污降碳协同增效的历史发展新阶段,作为碳排放大户,水泥产业成为了碳减排的重要领域。针对这一重大问题,一方面是减碳策略,降低水泥中C3S含量、增加C2S含量烧成低钙熟料,能够有效降低水泥烧成... 详细信息

随着国家“双碳”战略目标的提出,我国进入减污降碳协同增效的历史发展新阶段,作为碳排放大户,水泥产业成为了碳减排的重要领域。针对这一重大问题,一方面是减碳策略,降低水泥中C3S含量、增加C2S含量烧成低钙熟料,能够有效降低水泥烧成温度;另一方面是固碳策略,利用低钙熟料与CO2发生碳化反应,能够将CO2以碳酸盐（如CaCO3/MgCO3）的形式永久封存,提高早期强度,缩短反应时间。本文以电石渣和砂岩等固体废弃物为原料,锂云母提锂渣（简称锂渣）作晶型调节剂,四氧化三铁作为助熔剂烧成低钙熟料,并研究其碳化特性。探究锂渣对硅酸钙熟料晶型调控的影响,揭示锂渣对硅酸钙熟料的晶型调控机理及多元硅酸钙协同固碳机理。本文主要工作及研究成果如下:（1）二元C2S熟料合适的烧成条件（即烧成温度和保温时间）分别为1350°C和180 min,水固比为0.20,而C2S矿物组成（即γ-C2S和β-C2S）是影响基体碳化特性的关键因素。二元C2S熟料压制成基体碳化24h后,混合体（即γ-C2S:91.2%,β-C2S:5.2%）抗压强度能够达到116.8MPa,而分相后,粉体抗压强度仅为47.4 MPa。（2）混合体中少量的β-C2S的存在降低碳化反应中的第一阶段活化能,同时,在碳化反应早期,大量热量的释放促进了β-C2S水化,此时碳化和水化反应同时进行,加速了整个碳化反应。而混合体较高的抗压强度归因于其DOC高、方解石含量多、粒径大、硅胶含量少但聚合度高、连续生成的C-S-H凝胶以及碳化过程中孔隙结构细化等。（3）锂渣作为晶型调节剂烧成三相硅酸钙熟料时,稳定了C3S2晶型,并且调控γ-C2S与β-C2S晶型比例,实现了锂渣对硅酸钙熟料的晶型调控。当锂渣掺量为3%时（即3-LS）,熟料中β-C2S和γ-C2S含量最多,且碳化后达到温升峰值的时间（即3.6 min）最短,具有更高的碳化反应活性。此外,3-LS制备的基体碳化2h和24h后,抗压强度分别达到了83.5 MPa和120.8 MPa。（4）在烧成过程中,随着锂渣掺量的增加,碳化产物中针棒状文石含量增加,硅胶的含量也更加丰富,而过量的锂渣导致硅胶包裹CaCO3,阻止了其成核结晶,最终抑制了基体抗压强度的发展。（5）在碳化过程中,三相硅酸钙熟料中β-C2S具有较高的水化活性,此外,在相界面控制阶段,β-C2S具有较低的活化能,C3S2的活化能较高,而γ-C2S的碳化反应活性最高,奠定了γ-C2S、β-C2S与C3S2协同固碳的基础。此外,3-LS中含有较多的β-C2S,这些β-C2S能够促进碳化与水化反应同时进行,加速整个碳化反应,而γ-C2S的高碳化反应活性对基体抗压强度的发展起到了积极作用,C3S2则是较低烧成温度下的产物。（6）将锂渣与三相熟料以不同比例复合成锂渣基固碳材料,利用MgCl2提高锂渣基体碳化反应活性。碳化过程中,MgCl2的存在也促进了碳化产物中无定形CaCO3转化为方解石,此外,Mg2+部分取代Ca2+形成结晶更好的镁方解石,填充了基体孔隙。（7）在碳化反应阶段,随着锂渣掺量的增加（即掺入锂渣从0%到30%）,CO2气体扩散能力增强,但过快的碳化反应导致CaCO3的成核结晶时间不足,碳酸钙尺寸变小。此外,由于锂渣的碳化活性较低,掺入的锂渣会抑制方解石的形成,进而限制基体的抗压强度的发展。

关键词：锂云母提锂渣低钙熟料碳化特性晶型调控协同固碳

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低品位石灰石矿的开采与利用对策

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新世纪水泥导报 2024年第5期30卷 5-8页

作者：韦怀珺曾荣陶从喜雷丰收占宝剑寇世聪伍正国劳里林尚海华润水泥技术研发(广西)有限公司广西南宁530000 华润水泥(昌江)有限公司海南昌江572700 深圳大学广东深圳518001 广州大学广东广州510000

为了提高低品位(低钙、高铝、高硫)石灰石矿的利用率,对石灰石进厂历史质量数据及现场钻孔取样进行分析,在掌握低品位石灰石矿山储量及组分分布特点的基础上,优化开采条件,实施精细配矿,对组分进行在线监测。以上措施稳定了石灰石入厂质... 详细信息

为了提高低品位(低钙、高铝、高硫)石灰石矿的利用率,对石灰石进厂历史质量数据及现场钻孔取样进行分析,在掌握低品位石灰石矿山储量及组分分布特点的基础上,优化开采条件,实施精细配矿,对组分进行在线监测。以上措施稳定了石灰石入厂质量,实现了低品位石灰石生产低钙熟料的目标,提高了矿山废石利用率,延长了矿山寿命,并为企业持续发展解决了石灰石供应问题。

关键词：低品位石灰石精细配矿低钙熟料矿山寿命

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低能源资源消耗、低环境负荷和高性能水泥——高贝利特水泥

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中国建材 2003年第9期 61-63页

作者：隋同波文寨军中国建筑材料科学研究院

以贝利特为主导矿物的低热硅酸盐水泥,即高贝利特水泥,矿物设计以低钙熟料为主,给水泥的制备和性能带来了新的飞跃。本文采用与通用硅酸盐水泥对比研究的方法,从该水泥制备和性能评价两个方面证明,高贝利特水泥具有低能源资源消耗、低... 详细信息

以贝利特为主导矿物的低热硅酸盐水泥,即高贝利特水泥,矿物设计以低钙熟料为主,给水泥的制备和性能带来了新的飞跃。本文采用与通用硅酸盐水泥对比研究的方法,从该水泥制备和性能评价两个方面证明,高贝利特水泥具有低能源资源消耗、低环境负荷和高性能的特点。

关键词：高贝利特水泥低热硅酸盐水泥低钙熟料高性能混凝土

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