复合化学激发磷渣基胶凝材料性能及微观结构分析

以磷渣(PS)为主要原料,配合矿渣(BFS)和氢氧化钙(LM)制备磷渣基胶凝材料。在m(PS)∶m(BFS)∶m(LM)=70∶20∶4的条件下,采用正交实验研究复合化学激发剂(CA)复合配比对磷渣基胶凝材料力学性能的影响,同时采用XRD、SEM/EDS和TG/DTG等手段分析材料的物相组成及微观形貌。正交实验结果表明,CA对材料力学性能影响的强弱顺序为:水玻璃 Na_2SO_4 NaCl NaOH,最佳质量分数配比为0. 15%Na OH、0. 2%Na Cl、0. 5%Na_2SO_4、0. 3%水玻璃;该配比下材料抗压强度达最大值为66. 9 MPa,与未添加CA的空白样相比强度增长50%以上。XRD、SEM/EDS和TG/DTG分析表明,磷渣基胶凝材料主要水化产物为C—S—H和C—A—S—H,添加CA可提高体系水化反应程度及增加C—S—H和C—A—S—H生成量,进而提高材料强度。     

两种小分子有机酸修饰的白泥对丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用草酸、乙酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(300:100)母胶。将不同份数母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了母胶用量,修饰剂种类及用量对NBR复合材料的硫化性能以及力学性能的影响。实验结果表明:当修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。草酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到较佳值:拉伸强度11.0MPa、扯断伸长率483%、300%定伸应力3.9 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高196%、155%、115%;乙酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值:拉伸强度10.0MPa、扯断伸长率463%、300%定伸应力3.6 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高179%、150%、106%。样品断面扫描电镜(SEM)分析结果表明,白泥经有机修饰后在丁腈橡胶中分散均匀,与基体橡胶的相容性好。多项实验结果表明:利用草酸、乙酸修饰白泥并制备白泥橡胶母胶可作为白泥综合利用的一种有效方法。     

酸性活性修饰剂对白泥/丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用丙烯酸和对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰活性白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(400:100)母胶,而后将母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了不同修饰量制备的母胶对复合材料硫化性能的影响、母胶及用量对NBR复合材料的性能影响。实验结果表明:当加入修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。酸性活性剂用量为白泥2%的母胶且母胶份数为100phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值。但是两种活性修饰剂修饰的白泥母胶在改性NBR性能上存在差异:丙烯酸修饰白泥母胶制备的白泥/NBR复合材料的力学性能为拉伸强度8.3MPa、扯断伸长率386%、300%定伸应力3.7MPa、硬度79;乙烯苯磺酸修饰白泥母胶的力学性能为拉伸强度9.8MPa、扯断伸长率652%、300%定伸应力4.2MPa、硬度78。研究表明:利用丙烯酸、对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂并制备橡胶母胶可大幅度提高橡胶材料的力学性能,可作为白泥综合利用的一种有效方法。     

纳米SiO2／胶清橡胶复合材料力学性能的研究

采用乳液共混法,研究了纳米SiO2/胶清橡胶复合材料的力学性能.结果表明,采用乳液共混法制备纳米SiO2/胶清橡胶复合材料的力学性能优于机械共混法.纳米SiO2改性剂(硅烷偶联剂 TESPT)用量为7.5%～10%,搅拌时间为30min,纳米SiO2用量为20～30份,可制备出力学性能较好的纳米SiO2/NR复合材料.     

基于电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的制备与表征

为了有效提高电解锰渣资源化利用水平,针对电解锰渣化学成分和矿物组成特点,以电解锰渣为主要原料,通过辅加磷石膏、水泥、矿粉制备胶凝材料;在固定矿粉与水泥掺量的基础上,通过改变磷石膏的掺量,研究不同硫酸盐掺量对复合胶凝材料力学性能的影响。研究结果表明,制备的复合胶凝材料中电解锰渣、磷石膏、矿粉、水泥最佳质量配比为50:20:20:10,其硬化体14 d抗压强度可达20.62 MPa,而软化系数为0.80。电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的水化产物主要是钙矾石、C-S-H、和C-A-S-H。水化14 d后的硬化体浸出液中污染物浓度均在《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类水体标准的限值内,其中Cr、Cu、Zn、As、Pb、Cd等重金属浓度可达到Ⅰ类水体的标准,硬化体具有良好的环境稳定性。     

超细磷渣粉对水泥性能的影响

为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.     

磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.     

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...     

偏高岭土-矿渣-磷渣地聚合物配比性能的研究

通过正交实验的方法,以地聚合物稠度、凝结时间、胶砂强度为研究依据,以偏高岭土、矿渣、磷渣、碱激发剂用量为研究对象,每个因素取3个水平,分析4个因素在各自水平上对地聚合物性能的影响。试验结果表明,偏高岭土用量是地聚合物稠度的最主要影响因素;偏高岭土和碱激发剂用量是初凝时间的主要影响因素,磷渣和偏高岭土用量是终凝时间的主要影响因素;偏高岭土用量是3 d 抗压强度的主要影响因素,矿渣用量是28 d 抗压强度的主要影响因素。按30%偏高岭土-40%矿渣-30%磷渣-10%碱激发剂制备的地聚合物具有良好的抗碳化性能,但收缩率较普通硅酸盐水泥高。     

煤矸石粉制备混凝土用复合掺合料的性能研究

用煤矸石粉部分替代粉煤灰制备混凝土用复合矿物掺合料,通过正交实验研究煤矸石粉、粉煤灰、磷渣掺量对受检胶砂抗折强度、抗压强度、活性指数和抗压强度增长比的影响。结果表明：由于火山灰效应和微集料效应,煤矸石粉、粉煤灰、磷渣对水泥的水化存在较强相互作用,设计配合比适宜时,受检胶砂的7和28 d活性指数及强度增长比均达到普通Ⅲ级复合矿物掺合料指标要求,表明用煤矸石粉部分替代粉煤灰制备混凝土用复合矿物掺合料完全可行,最优方案为煤矸石粉掺量25.0%、粉煤灰掺量62.5%、磷渣掺量12.5%。     

用磷渣配料并作水泥混合材的试验研究

采用磷渣配料烧制水泥熟料,再掺入磷渣作混合材制备复合水泥,研究磷渣掺量对复合水泥性能的影响,并利用XRD、SEM对其水化产物进行分析。结果表明,用作混合材,当磷渣掺量为10%,矿渣掺量为20%时,所制备的复合水泥各项性能均满足国家标准,其净浆28d抗压强度值高达114.2MPa。     

碱激发磷渣地聚物复合胶凝材料的制备及其力学性能研究

以磷渣为原料,通过改变磷渣粉磨时间以及碱激发剂掺入量的方式,在蒸汽养护条件下,能够制备出具有较好力学性能的磷渣地聚合物胶凝材料.实验结果表明,碱激发剂为4.2%时,所制备的胶凝材料的力学性能最优,强度能够达到50 MPa;粒度和SEM分析表明,随着磷渣粉的细度提高,材料的力学性能得到进一步改善.玻璃电极法和XRD分析表明,随着体系碱性的增强,磷渣粉的活性不断增大、水化反应更充分,致使非结晶体的水化物转化为稳定的水化硅酸钙以及碱金属水化铝硅盐,从而形成力学性能优良的地聚复合胶凝材料.     

优质高掺量黄磷渣水泥制备技术研究

本文研究了黄磷渣用作生料配料和水泥混合材时,黄磷渣掺量、粉磨工艺、入磨风温、助磨剂种类对水泥性能的影响。结果表明,生料中掺3.5%黄磷渣,控制合理的三率值,熟料性能良好;采用立磨单独粉磨黄磷渣较混合后球磨的工艺,水泥性能可明显改善;黄磷渣中P_2O_5和F含量会随入磨风温的升高而减少;采用0.01%TEA+0.01%TIPA助磨剂复配方案,制备的高掺量黄磷渣水泥性能良好。     

黄磷炉渣的用途及应用前景

黄磷渣是黄磷生产中的副产物,它的合理有效利用已直接影响到黄磷企业的生存与发展。黄磷渣的主要成分是SiO2和CaO,且多以玻璃态存在。因此可用于生产水泥的原料、磷渣水泥掺合料、制低熟料磷渣水泥和无熟料水泥。此外,还可用磷渣生产混凝土、免烧砖、路基材料、陶瓷材料、肥料、白炭黑、微晶玻璃、耐火保温纤维等,用途广泛。     

Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料抗渣侵性能研究

以板状刚玉、石墨、α-Al2O3、金属铝粉、单质硅粉为主要原料,ZrN-Sialon复相粉体为添加剂,采用酚醛树脂结合制备了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料.采用静态坩埚法研究了ZrN-Sialon复相粉体加入量对材料抗渣侵蚀性能的影响,借助SEM与EDS面扫描对渣蚀后材料的结构和成份进行分析,并探讨了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的抗渣侵蚀机理.结果表明:ZrN-Sialon复相粉体加入量为9wt％时,材料表现突出的抗钢渣侵蚀性能.研究表明材料中Sialon氧化后生成的SiO2能形成致密的氧化保护层,同时ZrN氧化后形成的ZrO2有利于提高抗钢渣的浸润,阻止钢渣的渗透与侵蚀.分析认为Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的钢渣侵蚀机理为氧化-熔蚀-渗透.     

Al2O3-W复合材料的抗渣蚀性能

在埋炭条件下,以金属铝粉、氧化钨及刚玉为原料,对以铝热反应为基础制备的Al2O3-W复合材料的抗渣性能进行了研究.结果表明Al2O3-W复合材料的抗渣性能随金属钨含量的增加而改善.金属钨和渣较差的润湿性是一个重要因素,而氧化铝和熔渣的反应机理和常规刚玉质材料的抗渣蚀机理一致.金属钨和渣中被还原的铁相反应生成高熔点相Fe7W6,增加了液相的粘度,抑制了熔渣的侵蚀和渗透.     

CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的制备与工艺研究

以磷石膏为主要原料,研究CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的特性.结果表明,将磷石膏与SH按比例混合,陈化2h,将陈化后的原料按比例加入磷渣、KZ、粉煤灰等浇注成型,脱模之后放人常压养护箱中养护24 h 的向材料性能最好.在此基础上,对不同加水量、成型方式下试件性能进行分析,优化了最佳的加水量和成型方式.经CBC改性石膏基复合胶凝材料兼具CBC和石膏性能,通过现有工艺技术的研究为磷石膏资源化提供了一种新的、切实可行的技术方法.     

碱磷渣-绿色胶凝材料干缩性的研究

本文主要以工业废渣—磷渣（钢渣作为细集料）为主要原料,通过球磨机将磷渣细磨至一定细度作为胶凝材料原料粉,添加固体或液状化学激发剂而制备出的一类绿色胶凝材料。针对此类胶凝材料干缩率较大的缺点,通过掺加自制的膨胀剂AG、SG、CaO等有效地降低了碱磷渣胶凝材料的干缩性; 另外,随着MgO系膨胀剂掺量的增加,有一定的补偿干缩效果,但其补偿干缩效果相对于钙矾石系的膨胀剂较差; 减缩剂-A对于碱磷渣胶凝材料的干缩有一定的效果,但相对于钙矾石系的膨胀剂产生的补偿效果较差。     

磷渣粉改性磷石膏实验研究

以磷建筑石膏为原料,研究磷渣粉对磷建筑石膏力学性能和微观性能的影响。采用抗折抗压试验机研究力学性能,SEM电镜研究微观形貌。结果表明：FDN减水剂添加量为1.5‰,改性磷渣粉掺量在10%~15%范围内时,磷石膏基制品抗折强度均达到7.0 MPa以上,抗压强度达到15.0 MPa以上,约为空白样的2倍,效果显著。通过SEM电镜分析磷建筑石膏水化前后微观形貌,结果表明,添加磷渣改性材料后,磷石膏水化晶体形貌从片状或条状改变成短柱状或中空管状结构,大大提高了磷石膏基材料性能指标,为磷石膏生产石膏砂浆提供了理论和技术支持。     

黄磷渣与硫酸钠-氯化钠制备高温复合相变储能材料

以黄磷渣及硫酸钠-氯化钠(Na₂SO₄-NaCl)为原料，采用混合烧结法制备了高温复合相变储能材料(C-PCMs)，并采用X射线衍射、扫描电镜、热重分析等手段分析了C-PCMs的化学相容性、力学特性、相变特性及热稳定性。结果表明：相变材料Na₂SO₄-NaCl在高温环境下对黄磷渣的侵蚀作用较小，两者具有良好的化学相容性；随着Na₂SO₄-NaCl掺量的增加，C-PCMs的结构趋于致密，力学强度及潜热值逐渐增大；当相变材料Na₂SO₄-NaCl掺量超过60%(质量分数)时，C-PCMs出现明显的泄漏现象；当相变材料Na₂SO₄-NaCl掺量为60%(质量分数)时，CPCMs的抗压强度、维氏硬度、密度和潜热值分别为122.30 MPa、208.90 HV、2.08 g/cm3和119.09 J/g，经120次热循环，C-PCMs中的Na₂SO_...