C_3S早期水化的热力学研究

本文通过热力学分析方法对水泥熟料矿物C_3S的早期水化进行了研究,结果表明,C_3S浆体的液相不具备发生一致溶——沉淀反应生成水化产物的条件。C_3S遇水首先进行的是不一致溶过程,溶解机理与液相pH值有关,水化产物CSH凝胶通过液相中的Ca~(++)、OH~-或H_2O与颗粒表面的“半固相”硅酸离子直接反应而形成。本文还对目前尚未清楚的C_3S液相中各种离子浓度变化的原因进行了探讨,并发现随着C_3S水化过程的进行,液相pH值提高是水化产物CSH凝胶由低碱型向高碱型转变的驱动力。     

电解硫化氢制氢气和硫磺的影响因素研究

以含Fe_2(SO_4)_3/Fe SO_4的硫酸溶液为吸收液,H_2S和N_2的混合气为原料气,在硫化氢分解制氢气和硫磺的试验装置上考察了气液流速比、气液流速、气相中H_2S含量、液相中各种离子含量以及反应温度等主要因素对硫化氢吸收率和吸收速率的影响。结果表明:适合本装置的最佳气液流速比为1/10、气/液流速为55/550 L/h,气相中H_2S含量高有利于吸收,液相中Fe~(3+)含量越高、H~+含量越低越有利于吸收,Fe~(2+)的浓度对吸收影响不大,温度升高有利于Fe~(3+)对H_2S的氧化吸收。     

Ba~(2+)离子掺杂对C_2S结构稳定性的影响

为了避免镁钙质耐火材料表面的C_2S保护层发生晶型转变导致的剥落,从而延长镁钙材料的使用寿命,以分析纯Ca(OH)_2、Si O_2、Ba CO_3为原料,在按n(Ca O):n(Si O_2)=2 1配料的纯C_2S试样中掺入不同量的Ba CO_3(其掺入量以Ba O质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%和6%计算),于1 450℃保温3 h烧结制备了掺杂不同量Ba~(2+)离子的C_2S试样。通过观察烧后试样的粉化程度,并利用XRD和TEM分析物相组成和晶体结构,研究了引入Ba~(2+)离子对C_2S晶体结构稳定性的影响,同时探讨了Ba~(2+)离子稳定C_2S晶体结构的机制。结果表明:未掺杂Ba~(2+)离子的试样已完全粉化,只有γ-C_2S纯相;而掺杂Ba~(2+)离子的试样烧后粉化情况均有所减轻,其中引入4%(w)Ba O的试样没有出现粉化及明显的裂纹,仍保持β-C_2S的晶体结构。其稳定机制是:在C_2S中引入适量Ba~(2+)离子后,Ba~(2+)离子取代部分Ca~(2+)离子,降低了缺陷自由能,从而稳定了β-C_2S。     

一种快速检测陶瓷羟基磷灰石层析过程中钙离子流失量方法的建立及验证

目的建立一种快速检测陶瓷羟基磷灰石(CHT)层析过程中钙离子(Ca~(2+))流失量的方法,并进行验证。方法分析钠离子(Na~+)和磷酸根离子(PO_4~(3-))的浓度对Ca~(2+)含量测定试剂盒检测结果的影响。配制含不同浓度PO_4~(3-)(1、10、20 mmol/L)的缓冲液A、B、C,用该方法平行检测5次,验证该方法的线性、重复性、准确性。采用该方法检测CHT层析各步骤收获液中Ca~(2+)含量。结果 Na~+(0~100 mmol/L)和一定浓度范围(0~20 mmol/L)的PO_4~(3-)不影响Ca~(2+)含量测定试剂盒的检测结果。Ca~(2+)浓度在0~20 mmol/L范围内,线性关系良好,直线回归相关系数(R~2)0.99,5次检测结果的RSD3%,准确性均为95%~105%。CHT层析过程中平衡和洗脱步骤每个柱体积(column volumn,CV)收获液中Ca~(2+)浓度的RSD均3%。结论该方法具有良好的精密性及准确性,可有效检测层析工艺中各步骤的Ca~(2+)流失量。     

应用特种矿化剂低温烧成早强高标号硅酸盐水泥

本文研究了利用工业原料在1250±50℃低温快速烧成C_3S含量超过65％,抗压强度高于62.5MPa的硅酸盐水泥熟料,其矿物组成中C_4A_3(?)取代了C_3A。文章还对其烧成机理和水化机理进行了探讨。     

熔盐中杂质离子对玻璃离子交换的影响

本文研究了化学增强玻璃用KNO_3熔盐中常遇到的杂质离子Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对离子交换的影响。实验结果表明,三种离子中Ca~(2+)的影响最大,虽然含量很少,也会强烈削弱增强效应。Mg~(2+)的影响逊于Ca~(2+)。而Na~+比上述二价离子的浓度大几倍到十几倍,才明显地削弱增强效应。     

盐碱胁迫对羊草叶片离子含量的影响

为了解羊草(Leymus chinensis)叶片无机离子含量对盐碱土壤的响应,模拟3组不同盐碱梯度土壤胁迫,测定了羊草叶片中K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。结果表明:随着土壤盐碱梯度的增加,叶片中Na~+含量显著增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量显著减小。盐碱胁迫增加,土壤渗透势下降,使离子失衡。     

氧化镁掺杂对铝酸盐形成和水化的影响EI北大核心CSCD

为探究方镁石在熟料铝相中的赋存状态,揭示水化反应机制,合成了不同MgO含量的铝酸盐,采用扫描电子显微镜,X射线衍射,红外光谱等,研究了MgO对合成铝酸盐的形成和水化性质的影响。结果表明:提高煅烧温度,增加MgO含量有助于C_(4)AF和C_(12)F_(7)的形成和稳定;含镁铝酸盐熔体发生分相现象,黑色相主要由C_(3)A和MgO组成,玻璃体和黄色相中的MgO含量较低,形成了Ca_(20)Al_(26)Mg_(3)Si_(3)O_(68)和Ca_(7)Mg Al_(10)O_(23)等含镁化合物;MgO掺杂降低了铝酸盐相的水化速率;随着MgO含量增加,铝酸盐相1 d的水化热降低。MgO掺杂的铝酸盐水化产物中存在Mg:Al摩尔比约为2或3的镁铝双金属氢氧化物。     

Sr_(2-x)Ca_xMgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料发光颜色及余辉性能的调控

通过高温固相法制备出一系列Sr_(2-x)Ca_xMgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)长余辉发光材料,并对样品进行测试和分析。X射线衍射分析结果发现,随着Ca~(2+)离子含量的增加,样品的衍射峰逐渐往高角度移动,表明该基质晶格发生变化,晶体场发生改变。光致发光图谱显示,随着Ca~(2+)离子含量的增加,样品的发射波段出现红移。采用双指数函数对样品的余辉衰减曲线进行拟合,结果显示样品的余辉衰减寿命随着Ca~(2+)离子含量的增加逐渐减小。     

硫化法去除工业磷酸中的镉

对比研究了无机及有机硫化剂(分别为Na_2S和Na_3S_3C_3N_3)对工业磷酸中Cd~(2+)的去除效果,分别研究了硫化剂类别、磷酸质量分数、硫化物用量、Cd~(2+)初始浓度、转速、共存离子对Cd~(2+)去除效果的影响。结果表明:使用无机硫化剂时,Cd~(2+)去除率随Na_2S用量增加、转速及磷酸质量分数减小而增加,当Cd~(2+)初始质量浓度为40～100 mg/L时,Cd~(2+)去除率均可达99%以上;而使用有机硫化剂时,Cd~(2+)去除率随Na_3S_3C_3N_3用量增加呈先增后减的趋势,随转速及磷酸质量分数的减小而增加,当Cd~(2+)的初始质量浓度为20～80 mg/L时,Cd~(2+)的去除率为97%;两种硫化剂对镉的去除效果均受As~(3+)和Pb~(2+)抑制。综上可知,硫化法可高效去除工业磷酸中Cd~(2+)等有害金属元素,与有机硫化剂相比无机硫化剂适用于更高含镉浓度工业磷酸中镉的去除。     

VTES对C3S水化过程影响的机理研究

研究了硅烷偶联剂CH_2=CHSi(OEt)_3即VTES对水泥矿物C_3S水化过程的影响。在76d水化龄期内,运用~(29)SiMAs-NMR和XRD方法追踪测量了纯C_3S和加有VTES的C_3S的水比过程,发现VTES有效地参与了C_3S的水化,并对其水化过程中宏观和微观结构的变化有一定的影响。     

含钡硅酸盐水泥矿物研究

在硅酸盐水泥生产中,CaCO3的分解需要大量的热,致使水泥生产的热耗很高.因此设法降低水泥矿物中Ca的含量.就能降低产品能耗.试验主要用分析纯化学试剂碳酸钡对C2S和C3S中的钙离子进行取代,形成一种新系列的含钡硅酸钙矿物:重点对C2S及其含钡C2S系列矿物的强度进行测定,找出其发展规律及强度最高的矿物配比.试验发现,钡取代量达0.75mol时的含钡C2S硅酸钙矿物的强度明显高于硅酸二钙矿物,依据对该配料点矿物的测试数据.对该熟料矿物的形成和水化机理进行了初步的研究.     

C2S-C12A7-CaSO4·2H2O-H2O系统水化机理

采用差热分析、结合水、化学减缩等分析方法,研究了七铝酸十二钙(C12A7)和石膏对硅酸二钙(C2S)水化的影响。结果表明：加入C12A7及石膏,3d以后硅酸二钙(C2S)的水化速度及强度都比单矿物的高得多。C12A7促进C2S的水化,其原因是C12A7水解析出的Al(OH)4-与C2S水解析出的Ca^2 反应生成C3AH6。当有石膏存在时,生成钙钒石,从而加快C2S的水化。     

C-S-H及C-S-H脱水相对水泥石结构改性的研究

以C-S-H及C-S-H脱水相作水泥水化物沉淀中心的品种。从理论上阐明了它们是具有较大介电常数、较小物理化学不均匀系数、高分散度的晶种物质,故具有优先吸附的界面效应及优先沉淀的结晶中心作用,可缓和原始矿物表面的高浓度的屏蔽效应及界面的近程析晶,使水化物分布均匀、结构致密,从而提高水泥石强度。C-S-H及C-S-H脱水相两者中,尤以后者作用更显著。     

杂质缺陷诱导阿利特晶胞常数的改变及多晶转变

阿利特或硅酸三钙,(C3S)固溶体是水泥熟料中最重要的矿物,某些杂质离子可以稳定其多晶型中的三方R型,具有较高的水化活性.杂质离子固溶进入C3S晶格,形成杂质缺陷,这些缺陷引起C3S晶格常数的变化.研究显示:C3S晶格常数的变化与其对称性有关,从而提出了-种由杂质缺陷引起晶格常数相对变化的计算方法,用于预测C3S固溶体和阿利特可能的稳定晶型.在实验室合成了不同掺杂的C3S固溶体单矿物,并从实验熟料中萃取了阿利特.对样品晶型进行X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)测定及晶格常数相对变化计算的预测.计算预测结果和XRD分析结果之间较好相符.XRD分析表明:纯C3S的对称性最差,属于三斜晶系.当C3S中P2O5固溶量在0.4%(质量分数,下同)时,C3S固溶体为单斜M1型.当CaF2掺量在1.0%时,C3S固溶体也为M1型.当CaF2掺量提高到2.0%时,C3S固溶体是R型.复合掺加氟磷对改变C3S固溶体对称性有显著作用,只要掺杂0.4%的P2O5和0.7%的CaF2即可使R型C3S固溶体在室温下稳定.对熟料中萃取阿利特的分析表明:普通熟料中萃取阿利特的稳定晶型属于Mi型;含氟磷的熟料中阿利特是以R型为主的R型和M3型的混合体.分析结果验证了计算预测结果.     

碱对硅酸盐水泥水化硬化性能的影响

系统地研究了以碱含量不同、存在形式各异的熟料所制水泥的水化液相成分、水化程度、水化产物和硬化浆体微观结构,揭示了碱对硅酸盐水泥水化硬化性能影响的机理。水泥水化时,熟料中的碱迅速溶入水化液相,使液相中[OH-]升高、[Ca~(2+)]降低。由此促进水泥早期水化,并阻滞了后期水化的发展。所以,高碱水泥凝结快,1～3d硬化浆体的孔隙少、强度高;7～28d硬化浆体的孔隙多、强度低。     

钡掺杂对高阿利特硅酸盐水泥熟料组成与性能的影响

采用正交试验方法研究了掺杂氧化钡及形成的新矿物硫铝酸钡钙(C_(2.75)B_(1.25)A_3(S))对高阿利特水泥熟料组成与性能的影响.借助于X射线衍射和扫描电镜-能谱仪及岩相等分析方法,研究了水泥熟料的组成、结构及性能.结果表明:阿利特和硫铝酸钡钙矿物可以在同一熟料体系中共存;氧化钡的掺入促进了硫铝酸钡钙矿物的形成,同时对在低温下形成阿利特及对贝利特矿物的活化起到了重要作用.从早期强度角度分析,BaO的适宜掺量为1.8%(质量分数,下同),硫铝酸钡钙矿物的最佳设计含量为4.0%.所制备的高阿利特硅酸盐水泥的3,7,28d抗压强度分别为52.3,78.4,102.5MPa,展现了良好的早期力学性能;从后期强度分析,BaO的适宜掺量为1.3%,硫铝酸钡钙矿物的最佳设计含量为2.0%,所制备的高阿利特硅酸盐水泥的3,7,28d抗压强度分别为42.9,77.8,108.8MPa,显示了较高的后期强度.     

城市污水厂剩余活性污泥生产生态水泥

引言 随着我国对城市生活污水处理能力以及污水处理率的不断提高,污水处理厂的污泥产量也不断增长.由于其产量较大,含水率高,同时含有大量有机质、病菌、寄生虫和重金属等[1-2],如果处理处置不当,会给环境带来严重的二次污染.     

含氟和硫的硅酸三钙固溶体的结晶化学研究

本文借助XRD、XPS、SEM/EDAX和化学分析等测试方法,对以石膏和莹石为矿化剂的C_3S-CaF_2,C_3S-CaSO_4,C_3S-CaF_2-CaSO_4、Alite-CaF_2、Alite-CaSO_4和Alite-CaF_2-CaSO_4系统的含(?),含(?)与含(?)和(?)的C_3S或Alite进行了结晶化学研究。得到(?)和(?)在C_3S或Alite中的固溶取代形式和极限固溶量,以及由固溶而引起的晶体缺陷和晶型转变规律。同时观察到含(?)和(?)的C_3S的超结构现象和含F的Alite的着色现象。     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.