煤矸石沸腾炉渣水泥的研制

煤矸石沸腾炉渣，一般是在煤矸石中掺入少量劣质煤变成沸腾煤用于发电、供气、生产水泥制品等的沸腾燃烧炉的炉渣（以下简称沸渣）。本试验以沸渣为主要原料，较全面地研究了掺以不同量的矿渣、矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥熟料、石膏的沸渣水泥性能。     

利用沸腾炉渣作混合材

一、前言沸腾炉渣是劣质煤与煤矸石在沸腾炉内经过充分燃烧排出的残渣。我厂从1974年开始利用它作混合材生产火山灰硅酸盐水泥。通过八年的生产证明,用沸腾炉渣作混合材掺加量在30～40％,水泥合格率可达100％,水泥标号稳定在325号以上,可以有60％的425号水泥。高于同掺量的煤矸石、矿渣水泥标号。利用沸腾炉渣作混合材,不增加生产设备,不改变原工     

不同物料对水泥颗粒分布及水泥性能的影响

模拟水泥生产实际,对不同组分单掺、双掺和复掺情况下混合粉磨对水泥颗粒分布及水泥性能的影响进行了试验研究。结果表明:(1)粉煤灰、石灰石部分替代矿渣后能够显著降低水泥的特征粒径和均匀性系数,促进水泥的整体粒度下降;(2)粉煤灰不能显著增加水泥中微粉含量,而石灰石可以显著增加水泥中微粉含量;(3)混合材料的复掺对于改善水泥颗粒分布的效果优于单掺或双掺。另外,不同物料混合粉磨对水泥性能的影响主要是由于水泥颗粒分布的拓宽、水泥中微粉含量的增加,提高了水泥颗粒的堆积密度造成。     

改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究

在硅酸盐水泥熟料中进行了天然石膏和改性磷石膏不同比例单掺、双掺作水泥缓凝剂的一些系列对比试验，通过对凝结时间、安定性、强度等常规物理性能测试以及XRD、SEM等微观结构分析，研究改性磷石膏对水泥缓凝剂方面的影响。研究表明，改性磷石膏与天然石膏单掺、双掺作水泥缓凝剂均具有良好的缓凝、提高强度作用。     

复合水泥混合材组合方法的研究

研究了粉煤灰，低钙石与沸石的优化组合对水泥物理性能的影响。试验结果表明，选用粉煤灰，低钙石与沸石复合三掺，并相应提高粉磨细胞，可明显地提高大掺量粉煤灰复合水泥的强度。并人实验结果中分析和探讨了复合水泥强度提高的作用机理。     

磷渣水泥的改性研究

本文通过实验研究，指出磷渣与其他矿渣双掺或多掺作不泥混合材不仅克服了单掺磷的水泥的一些缺点，而且可以改善水泥性能，提高水泥产量，达到综合利用，节能降耗的经济和社会效益。     

工业废料加固土的试验研究

利用炉渣和粉煤灰等废渣、并掺入适量水泥或石灰等胶凝剂来加固土壤，可以节约工程造价、改善环境。分别以水泥、石灰、水泥 石灰混合料加固由粉煤灰、粘土、细砂、淤泥．炉渣以不同配比组成的三种复合土，每种拌合物以相同的加水量分别制备3组试件．自然条件下养护3d．7d．28d后进行无侧限压强度试验、结果表明：A型复合土单掺水泥的加固效果最为显著，其早期和28d强度值均随水泥掺量的增加而显著提高；c型土则单掺石灰的效果最好．最佳掺量为15％；等量复掺“水泥 石灰”时．对B型土的加固效果最好，这说明掺入一定的水泥或石灰或同时加入水泥和石灰加固由粉煤灰，炉渣、软粘土、淤泥和细砂组成的复合土在技术上是可行的．     

生活垃圾焚烧炉渣与矿渣双掺制备少熟料砌筑水泥的研究

对生活垃圾焚烧炉渣与矿渣双掺制备的少熟料砌筑水泥的各项物理性能及其制品中重金属溶出的环境安全性进行了研究。结果表明：炉渣掺量越高,砌筑水泥胶砂强度越低;复掺矿渣后,炉渣中的碱离子能激发矿渣的活性,使强度降幅减小;掺入占矿渣掺量9％的水玻璃（固含量为45％,模数为1．6）能有效改善凝结时间,使之达到标准要求;当炉渣掺量为45％,矿渣掺量为44％,水泥掺量为11％时,能在最大限度消耗炉渣、使用矿渣和减少熟料的同时,保证强度达到最佳值;掺炉渣和矿渣的砌筑水泥制品的重金属浸出浓度均低于浸出毒性标准限值,且低于V类地表水标准限值,不会对环境造成污染。     

水泥粒度分布模型研究及应用进展

在国家“双碳”目标大背景下，水泥粒度分布的研究从单纯的水泥整体粒度分布转向了从水泥组分、各组分粒度分布和水泥性能角度来进行研究，建立三者关系模型，即水泥粒度分布模型，从而降低熟料用量，生产高品质水泥，降低单位水泥产品碳排放。现已完成的相关研究都以实验室研究为主，实际进行工业化验证和应用的较少。今后的研究重点应是在优化水泥粒度分布模型基础上，进行工艺及装备的技术创新和开发，实现工业化大掺量使用矿渣和钢渣等工业固体废弃物，配置生产高品质低熟料系数水泥。     

掺含水炉渣可改善水泥安定性

改善水泥安定性,特别是改善冬春季水泥安定性,目前仍然是小水泥生产厂家所不能忽视的课题。1984年我厂针对长期以来冬春季水泥安定周期长(最长达60多天),水泥堵库的问题,采取了熟料库掺加含水炉渣的措施,使水泥安定周期在熟料fCaO处于同等水平的情况下缩短三分之二(见表4),同时取得盈利20余万元的经济效益。一、试验概况根据游离氧化钙遇水消解的原理及我厂熟料库工艺布置的特点(见流程示意图),1983年底我们提出熟料库掺加含适当水份的炉渣这一措施,随后进行了一系列的试验,寻找炉渣最佳掺量、炉渣最佳含水量及其它一些技术数据。 1.炉渣来源炉渣来源有两处,一处为本市碱厂的沸腾炉渣,一处为本市火车西站的水淬炉渣,因此来源富足,而且经过化学和物理试验,均符合GB2874-81对用作混合材的火山灰质材料的四项品质规定。     

石灰石-煤渣双掺制备复合硅酸盐水泥的研究*

用山西朔州当地价格较为低廉的火力发电厂燃煤炉底渣(即煤渣)并配合一定数量的石灰石,进行了复合水泥的试验研究。重点研究了煤渣、石灰石复合使用时,对水泥标准稠度用水量及其力学性能的影响;并采用XRD、SEM,研究了复合水泥的水化机理。研究结果表明:煤渣与石灰石复掺使用时,可以降低水泥标准稠度用水量,强度也能达到要求指标;当石灰石掺量为10%、煤渣掺量为30%时,可以制得28 d抗压强度高达60 MPa的复合水泥。     

磨细矿物掺合料对水泥硬化浆体孔结构及砂浆强度的影响

采用压汞法研究了钢渣、矿渣、粉煤灰单掺或复掺对水泥硬化浆体孔结构的影响.同时还研究了掺合料单掺或复掺对水泥砂浆抗压强度的影响.结果表明:掺合料单掺或复掺对早期水泥硬化浆体的孔结构有一定的劣化作用;水化后期,矿渣与钢渣均明显降低了水泥硬化浆体的孔隙率,矿渣与粉煤灰均明显降低了水泥硬化浆体的中值孔径并改善了水泥石的孔径分布,掺合料复掺对改善水泥硬化浆体的孔结构有积极作用,尤其是掺合料三元复合可取得最佳的效果.3种掺合料降低水泥硬化浆体孔隙率能力的大小顺序为:矿渣>钢渣>粉煤灰.3种掺合料降低水泥硬化浆体孔径并改善孔径分布能力的大小顺序为:矿渣>粉煤灰>钢渣.掺合料降低了水泥砂浆早期的抗压强度,却增加了水泥砂浆90 d的抗压强度.掺合料的活性大小顺序为:矿渣>钢渣>粉煤灰.     

大掺量煤渣和锰渣制备复合水泥的研究

水泥中掺加混合材,不仅能降低水泥生产成本,还能改善水泥的某些使用性能。现阶段,由于矿渣、粉煤灰资源短缺和价格昂贵,开展其他种类工业废渣用作水泥混合材的研究具有现实意义。为探讨充分利用煤渣、锰渣等廉价的工业废渣,同时配合少量矿渣和石灰石粉来制备复合水泥,试验采用正交设计的方法,研究了不同废渣对水泥性能的影响规律,同时对正交试验结果进行优化,确定了所制备复合水泥的最佳配比。结果表明,煤渣掺量为20%、锰渣掺量为20%时,可配制合格P·C 42.5水泥,煤渣掺量为30%、锰渣掺量为20%时,可配制合格P·C 32.5水泥。     

活化方法对煤渣粉活化效果的影响

为寻找出煤渣的最佳活化方法,提升煤渣的利用价值,实现煤渣的资源化利用。对南昌火电厂的煤渣进行了机械活化后,对其进行化学激发,随后分别对煤渣粉和掺煤渣粉水泥砂浆进行了微观测试和力学试验。试验结果表明:当研磨时间不足60min时,煤渣粉的细度和活性随着机械研磨的时间延长而显著增长,当研磨时间超过60min后,其随时间延长而缓慢增长;当硫酸钠掺量为1.5%(硫酸钠/(水泥+煤渣粉+硫酸钠的总质量))时效果最佳。因此,该煤渣的最佳活化方法是机械研磨60min后,过筛,加入占胶凝材料总质量1.5%的硫酸钠。     

人工湿地基质材料处理含磷废水静态吸附实验研究

利用烧杯实验考察钢渣、沸石、炉渣、硅藻土对磷的吸附性能及其影响因素,同时研究对氨氮,CODCr吸附情况。结果表明:基质对磷的吸附性能由强到弱依次为钢渣,硅藻土,炉渣,沸石。钢渣180 min内升至30%左右;NH4+-N的吸附性能由强到弱的顺序为:沸石,钢渣,硅藻土,炉渣。沸石180 min内升至80%左右,钢渣次之,达到了40%;CODCr吸附性能强弱顺序:硅藻土,沸石,钢渣,炉渣。硅藻土180 min内可达到50%。钢渣,硅藻土除磷的最佳pH值范围为10～12,另2种基质的最佳pH值范围为6～8;原水磷浓度低于3 mg/L或高于5 mg/L时4种基质磷去除率下降。     

利用钢渣研制复合硅酸盐水泥的正交试验研究

通过正交试验进行了利用钢渣配制复合硅酸盐水泥的初步研究。研究结果表明,将钢渣单独粉磨后与矿渣微粉复合掺入硅酸盐水泥,再适当地辅以掺加石膏和激发剂,可获得性能良好的具有较高强度的复合硅酸盐水泥。     

废渣配料生产低碱水泥探索

新疆天业集团利用乙炔发生产生的电石渣替代石灰石,利用硫酸厂生产硫酸产生的硫酸渣替代铁质原料,利用自备电厂燃烧煤产生的炉渣和粉煤灰代替黏土质原料,并加入硅砂作硅质校正原料,按KH=0．90±0．02,SM=2．35±0．10,IM=1．3±0．10的熟料三率值进行配料煅烧,出窑水泥熟料的碱含量平均值为：w（R2O）=0．42％。利用这低碱熟料与檬酸厂生产柠檬酸时产生的废渣——柠檬酸渣（替代石膏）配料,成功生产出低碱水泥。2010年共生产近10万t低碱普通42．5级水泥,用于打入了国家西部重点工程——兰新复线。     

掺合料对硫铝酸盐水泥抗Cl-渗透性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和沸石粉单掺及复掺时对硫铝酸盐水泥砂浆Cl-渗透性的影响,采用SEM、孔结构等方法分析了不同龄期的净浆水化产物.结果表明,在硫铝酸盐水泥浆体中,加入掺合料可以改善结构致密性,提高抗Cl渗透能力,3种掺合料作用效果为:矿渣＞粉煤灰＞沸石粉;复掺时效果更好,矿渣与粉煤灰复掺＞矿渣与沸石粉复掺＞沸石粉与粉煤灰复掺.     

沸石粉对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理研究

研究了沸石粉对硫铝酸盐水泥浆体流动度、凝结时间和抗压强度的影响规律,并通过自收缩、电阻率和XRD测试分析了沸石粉在硫铝酸盐水泥水化行为中的作用机理。结果表明,掺入沸石粉后水泥浆体的流动度明显降低,凝结时间显著延长,且延长时间随掺量的增大呈先增大后减小的趋势。当沸石粉掺量为5%~15%(质量分数)时,硬化水泥浆体的1 d、3 d、7 d抗压强度均有显著提高;沸石粉掺量为10%时,水泥浆体3 d、7 d、28 d的强度增长幅度最大,和空白组相比,分别增长了21.6%、13.9%和5.4%。掺入沸石粉后水泥浆体的24 h电阻率显著增大,硬化浆体的7 d自收缩减小,且在相同龄期时,硬化浆体的自收缩随沸石粉掺量的增大而减小。XRD分析显示沸石粉的掺入能有效促进硫铝酸盐水泥的水化,有利于1 d、3 d和28 d龄期内钙矾石的形成。     

气淬钢渣制备钢渣水泥的研究

研究了气淬钢渣活性、制备钢渣水泥的方案及不同方案下制备的掺气淬钢渣水泥的物理性能及水化机理。结果表明,气淬钢渣活性指数高于普通钢渣,制备掺气淬钢渣水泥适宜采用加入激发剂或复掺水淬高炉矿渣,在激发剂作用下,气淬钢渣掺量达到50%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣在掺量为50%时,强度已达不到水泥的强度要求;而在复掺水淬高炉渣和气淬钢渣作用下,气淬钢渣掺量达到40%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣水泥强度已达不到要求;气淬钢渣用于生产高掺量、高强度等级的水泥是可行的。