钢渣微晶玻璃优化配料方案的研究

介绍了以钢渣为主要原料用熔融法制备微晶玻璃的方法.以CAS系统相图作为配料依据,通过基础玻璃的DTA曲线确定最佳的基础玻璃组成.用XRD、SEM确定微晶玻璃主晶相为透辉石,晶粒形貌为颗粒状,晶粒的尺寸约为1μm.以钢渣为主要原料生产微晶玻璃是钢渣开发利用的有效的新途径.     

利用钾长石尾矿制备β-硅灰石微晶玻璃的研究

研究了以福建沙县的钾长石尾矿为主要原料，采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性；确定了制备β－硅灰石微晶玻璃的配方：尾矿72％，碳酸钙22.7%，氧化锌（起助熔作用）5.3%(质量分数）；玻璃熔化条件：1250℃，保温3h。选取粒度为0.45-0.9mm的水淬玻璃颗粒，采用正交实验法，研究了热处理条件对材料性能的影响，确定了热处理的优化条件：核化温度975℃，核化时间45min，晶化温度1100℃，晶化时间30min，在优化条件下制备的微晶玻璃由2μm的β－硅灰石晶体和玻璃相组成，吸水率为0.16%，Vickers硬度为9.77GPa,且耐酸碱腐蚀性能优良。     

以油页岩渣为原料制备微晶泡沫玻璃

以油页岩渣为主要原料,加入其他辅助原料制备了微晶泡沫玻璃,并分析了各种因素对微晶泡沫玻璃性能的影响.结果表明,发泡剂碳酸钙和稳泡剂磷酸钠的最佳掺量为4%和6%;最佳的工艺条件为:发泡温度1080℃,发泡时间15 min,升温速率14℃/min.试样经过预热、烧结、发泡、稳泡和退火等热处理工艺,完成了发泡和析晶过程.其中发泡工艺需要较高温度,并在短时间内保温.XRD,SEM及FT-IR分析表明,试样已经完全转化为微晶泡沫玻璃,主晶相为普通辉石,次晶相为钙长石,晶体呈纤维状结构且相互交织.与相关材料比较,微晶泡沫玻璃具有机械强度高和质轻保温隔热的优点.     

基于萤石尾矿和废玻璃烧结制备氟磷灰石微晶玻璃

以萤石尾矿和废玻璃为主要原料,硅酸钙为添加剂,采用烧结法制备微晶玻璃。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对微晶玻璃的析晶特性和微观形貌进行表征,利用Image Pro Plus统计晶粒的尺寸和数量,利用Factsage软件对不同配比下微晶玻璃制备过程中的物相和高温液相量的变化进行表征,并对微晶玻璃的抗折强度和耐酸碱性能进行测试。结果表明:通过废玻璃引入磷元素,可制备出主晶相为氟磷灰石(Ca₅P₃O₁₂F)的微晶玻璃,且烧成温度范围宽,在1 060~1 180 ℃均可得到表现良好的微晶玻璃;随着添加剂硅酸钙配比的提高,主晶相种类并未改变,但氟磷灰石晶粒细化,有利于提升微晶玻璃的机械性能;当萤石尾矿质量分数为30%、废玻璃质量分数为60%、硅酸钙质量分数为10%时,制备的微晶玻璃具有良好的强度和耐酸碱性能。本研究设计的微晶玻璃为萤石尾矿的回收利用提供了新途径,对降低微晶玻璃生产成本和促进固废资源循环经济的发展具有重要的现实意义和经济效益。     

粉煤灰微晶玻璃的试验研究

本文以工业废弃物粉煤灰和废玻璃为主要原料,添加适量化学纯试剂,采用烧结法制备了CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃。运用X射线衍射(XRD)对粉煤灰微晶玻璃进行了研究,并测试了粉煤灰微晶玻璃的密度。通过分析了粉煤灰添加量对微晶玻璃试样影响。实验结果表明:粉煤灰微晶玻璃的主晶相为硅灰石,次晶相为副硅灰石;粉煤灰添加量达到35%时,粉煤灰微晶玻璃性能最佳。     

烧结法钠长石微晶玻璃的节能研究

采用传统熔融法研究了以湖南衡山钠长石为主要原料,能在1300℃以下得到合格玻璃,烧结法制备β-CS为主晶相的建筑微晶玻璃的配方:钠长石与石英的最佳比例是100:26,由以上原料引入的玻璃成分质量分数为75%,其它原料引入的玻璃成分质量分数为25%;通过DTA和梯温炉实验等分析手段确定了玻璃热处理优化条件:核化温度/时间是820℃/1h,晶化温度/时间是1020℃/1.5h;利用X-射线衍射仪分析了晶化样品的主晶相为β-CS及其固溶体;测试了热处理后样品的理化性能达到或超过市场产品的性能;估算的综合能耗可比目前工业产品降低9%～11%。     

三叠系杂页岩制备西式瓦坯的试验研究

以灰色和红色两种三叠系页岩为原料,用正交试验法确定烧成瓦坯体配方和烧成制度,借助XRD与SEM技术测试坯体的矿物组成和微观结构.结果表明:红色与灰色页岩的最佳配比为1∶ 1,最佳烧成温度为1050 ℃,烧成周期2 h.在此工艺条件下制备的西式瓦坯各项性能指标符合技术要求.用灰色页岩和红色页岩制备烧成瓦坯,晶相以石英为主,含少量的莫来石相,并含有一定的玻璃相.     

烧结法制备粉煤灰微晶泡沫玻璃

利用粉煤灰通过烧结法制备了微晶泡沫玻璃。研究表明,选用碳酸钙作为发泡剂,最佳用量为5%。通过正交实验确定了最佳热处理条件:发泡温度1025℃、升温速率14℃/min、发泡时间30min。通过XRD和SEM研究了微晶泡沫玻璃的析出晶相和显微结构。主晶相为钙长石CaAl2Si2O8,次晶相为普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6。所制得微晶泡沫玻璃综合性能优于泡沫玻璃和粘土砖。     

碱度和热处理时间对页岩飞灰微晶玻璃结构的影响

以页岩飞灰为主要原料,加入辅助原料CaO制备微晶玻璃,用差热分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等测试手段,研究了碱度和热处理时间对微晶玻璃微观结构的影响.结果表明:制备的微晶玻璃是以钙长石为主晶相的多晶相物质;碱度的增加有利于玻璃中的无定形相含量提高,不利于晶相的形成:当碱度为0.33时,在810℃核化1.0h,956℃晶化3h的条件下,微晶玻璃晶体呈球状且颗粒均匀.     

利用高炉渣及粉煤灰制备废渣微晶玻璃的研究

利用高炉渣及粉煤灰为主要原料,采用直接烧结法制备废渣微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段,结合力学性能测试,讨论了粉煤灰含量对微晶玻璃晶相组成和性能的影响.结果表明:当粉煤灰含量较高时,微晶玻璃的主晶相为钙镁黄长石,副品相为透辉石;较高的粉煤灰含量有利于透辉石的生成,随着粉煤灰含量的减少微晶玻璃晶相逐渐变为钙镁黄长石;由于粉煤灰引入了较多的残余碳粒及硫,当粉煤灰含量较高时会导致微晶玻璃性能下降;当高炉渣含量为90wt％,粉煤灰含量为10wt％时,制备的微晶玻璃性能最好,其主晶相为钙镁黄长石,各项性能均优于其它建材.     

热处理温度对矿渣微晶玻璃显微结构及耐腐蚀性的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备微晶玻璃材料。通过DTA、XRD、SEM测试手段研究了热处理温度对微晶玻璃的显微结构及耐腐蚀性能的影响。研究表明:显微结构是影响微晶玻璃耐酸碱性能的主要因素。在860℃进行热处理时,普通辉石相细小晶粒均匀分布于基体玻璃中,耐酸碱性能最优,其中耐酸性99.8%,耐碱性99.7%,随着热处理温度的升高,微晶玻璃材料的耐酸碱性能均有一定提高,并且耐酸性高于耐碱性;均高于铸石制品,是良好的工业耐腐蚀材料。     

电解锰渣制备微晶玻璃正交实验研究

将煅烧后的电解锰渣作为单一的实验原料,采用烧结法,制备微晶玻璃,通过正交实验对锰渣微晶玻璃的热处理方案及性能进行探讨。实验通过DSC、XRD、SEM等方法对样品的性能进行表征,并测试了样品的体积密度、抗弯强度等性能。结果显示:不同的热处理条件下的锰渣微晶玻璃的主晶相均为透辉石(含铁),次晶相为普通辉石相。在800℃/0.5 h+980℃/1 h的热处理条件下得到的锰渣微晶玻璃的综合性能最优,其抗弯强度为106.82 MPa;体积密度为2.68 g/cm^3;维氏硬度为4.43 GPa;耐酸度为0.71%;耐碱度为0.07%。此外,锰渣微晶玻璃用作建筑材料,有非常大的应用潜力。     

钙钛锆石玻璃陶瓷体的晶化和抗浸出性能

以SiO2、A12O3、B2O3、CaO、TiO2和ZrO2为原料,加入3％CeO2（质量分数,下同）作为模拟核素,利用熔融法制备钙钛锆石基玻璃陶瓷体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜等对热处理后玻璃陶瓷体进行表征。以电感耦合等离子体质谱测试玻璃陶瓷体抗浸出性能。结果表明：在晶化温度为1050℃,B203掺量为12．5％时,玻璃陶瓷体中低质量分数的TiO2和ZrO2更易参与生成钙钛锆石晶体,但固化体中仍有其他晶相存在;在同样晶化温度下,B203掺量为8．33％时对玻璃陶瓷体形成钙钛锆石单一晶相较为有利,且具有较好的抗浸出性能,其中Ce在产品一致性测试法下元素标准化浸出率7d后维持在10^-6数量级,固化效果明显。     

The effect of chromite ore addition on crystallization kinetics of basalt based machinable glass-ceramics

In this study, the properties of machinable glass-ceramic materials produced from basalt and chromite ore were investigated. Three different compositions by adding chromite ore in different ratios to the main composition produced from basalt and MgF₂ were prepared. In this way, the effects on the machinable glass-ceramic of chromium and iron oxides in the chromite ore were investigated. Thermal degradation of chromite ore and the effect of its compounds on the crystallization of machinable glass-ceramics were investigated. The samples were subjected to machinability testing. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis (XRD) were used for characterization. The results show that chromite addition has positive effects on crystallization and machinability. Also, crystallization kinetic studies were realized. It was seen that the effect of iron oxide in chromite ore on crystallization is higher than that of chromium oxide for the crystallization conditions that used chromite ore as a nucleating agent.     

铁系金属氧化物脱硫剂水洗再生研究

铁系金属氧化物用于烟气脱硫剂时，再生条件苛刻，回收释放出SO2工艺复杂，限制了脱硫剂的进一步使用．对以工业含铁废料为原料制得的脱硫剂吸硫饱和后，提出了用水洗再生的方法处理，考察了其二次脱硫活性，并与氢气再生法作了比较，发现脱硫荆水洗处理后二次脱硫活性下降，借助脱硫荆的物性参数，对其活性下降的原因进行了探讨．对水洗液进行处理，可将烟气中的SO2和脱硫荆中的氧化铁同时资源化，得到硫酸铁盐产品．这为铁系金属氧化物脱硫剂工业化提供了可靠的依据．     

活性炭模板制备铝酸铁及其在软PVC中的阻燃应用

以硫酸铁和硫酸铝为原料,以磷酸处理过的活性炭为模板制备铝酸铁阻燃剂。并通过X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（FT-IR）对合成铝酸铁阻燃剂做了表征。用极限氧指数、烟密度测试其对PVC的阻燃消烟性,当铝酸铁阻燃剂的添加量为5%（质量分数）时,阻燃后软PVC的极限氧指数达到32.8%,烟密度等级为55.45%,拉伸强度为18.36 MPa,断裂伸长率为214%,并通过热重分析对阻燃前后PVC的热降解行为做了研究。结果表明：以活性炭为模板制备的铝酸铁阻燃剂对软质PVC具有较好的阻燃消烟性能。     

Recycling of Iron Sintered Wastes Into Nanoparticles Barium Hexaferrite and Zinc-Ferrite Glass-Ceramics

About 25 % of iron oxides in the sintering process are wastes. In this paper, sintered waste (SW) was used as a source of iron oxides to prepare both hard and soft magnetic glass-ceramics via a melting-quenching technique. About 71 % by wt. of sintered waste was used for preparing soft magnetic glass-ceramics, while ～46 % was used for preparing hard magnetic glass-ceramics. The comparison between ferrimagnetic glass-ceramics prepared from pure chemicals and that from sintered waste before and after heat treatment was studied. X-ray diffraction shows crystallization of both hematite and Zn-ferrite phases in sintered waste while pure Zn-ferrite or Ba-hexaferrite phases were crystallized in soft magnetic and hard magnetic glass-ceramics, prepared from sintered waste, respectively. Transmission electron microscopy determined the crystalliza- tion of nano-particles ～20 nm and <15 nm for soft and hard magnetic glass-ceramics respectively. Vibrating scanning magnetometry revealed a significant increase in saturation magnetization from ～26 emu/g for sintered waste to ～44 emu/g in soft magnetic glass ceramics while it decreased to ～12 emu/g for hard magnetic glass-ceramics.     

熔盐法从铁尾矿中制取高纯白炭黑

以铁尾矿和NaOH为原料、NaNO₃为熔盐,在500℃下煅烧3 h,使铁尾矿中的惰性SiO₂转变成活性的硅酸钠相。以浸取硅酸钠溶液作为硅源,利用化学沉淀法成功制备了无定形白炭黑。用X射线衍射仪、红外光谱仪、透射电镜和X射线荧光光谱仪对制取白炭黑的物相结构、粒度形貌和成分含量进行分析。结果表明：白炭黑产品中的SiO₂纯度为99.3%,化学结构为无定形的水合二氧化硅,形貌近似为球状粒子,粒径在100 nm左右。白炭黑的比表面积 (BET)为152 m² &#8226;g^-1。