林州天然硅线石-红柱石复合矿粉对高铝质浇注料性能的影响

以山西特级矾土熟料为主要原料制备高铝质低水泥浇注料,研究了分别用质量分数为0、3%、5%、7%的林州天然硅线石-红柱石复合矿粉等量替代矾土熟料粉对浇注料基质物相和浇注料性能的影响.结果表明:将硅线石-红柱石复合矿粉加入到高铝质低水泥浇注料中,明显改善了浇注料的物理性能,提高了材料的烧后冷态强度和高温强度,改善了浇注料的抗热震性能,而且适量加入还明显提高了材料的荷重软化温度.综合各项性能认为,加入硅线石-红柱石复合矿粉的质量分数以5%为佳.     

煅烧温度对聚合物模板法制备SiC-Al_2O_3多孔陶瓷性能的影响

为探究SiC-Al_2O_3多孔陶瓷的最佳煅烧温度,按配比(w):SiC粉66%,白刚玉粉22%,高岭土9.5%,V_2O_52%,羧甲基纤维素钠0.5%,外加磷酸三丁酯1%、聚丙烯酸钠1%和适量水制备了固相质量分数为60%的SiC-Al_2O_3料浆。采用聚合物模板法分别在1 250、1 350和1 450℃保温2 h制备了SiC-Al_2O_3多孔陶瓷,并研究了煅烧温度对陶瓷性能和物相组成的影响。结果表明:提高煅烧温度,可明显促进更多的SiC氧化生成SiO_2,进一步促进Al_6Si_2O_(13)陶瓷相的生成;同时有利于提高强度,但会降低其抗热震性。综合而言,1 350和1 450℃保温2 h制备的多孔陶瓷性能较优。     

粉煤灰加入量对矾土基浇注料性能的影响

为改善矾土基浇注料的保温隔热性能,以二级高铝矾土和粉煤灰为主原料,铝酸钙水泥为结合剂,经振动成型制备了矾土基浇注料,研究了粉煤灰加入量(质量分数分别为0、2%、4%、6%、8%和10%)对浇注料常温抗折强度、热导率、显气孔率和显微结构的影响。结果表明:随着粉煤灰加入量的增加,矾土基浇注料的显气孔率提高明显,气孔尺寸降至微米级,热导率、强度和体积密度下降明显。     

铝灰替代部分高铝矾土制备铝酸盐水泥熟料的研究

铝灰是铝和铝制品加工工业排放的固体废物,有效铝成分（铝单质和氧化铝）含量高,具有替代高铝矾土的潜力。本研究以铝灰部分替代高铝矾土配制了铝酸盐水泥生料,利用同步热分析（TG-DSC）确定了生料的煅烧制度;利用X射线衍射（XRD）等方法研究了铝灰的替代掺入对所制备铝酸盐水泥熟料矿物组成的影响;此外,对所制备铝酸盐水泥的物理力学性能进行了分析。研究结果表明,铝灰可以部分替代高铝矾土制备铝酸盐水泥熟料,所制得的铝酸盐水泥熟料经磨细制备的铝酸盐水泥满足GB/T 201—2015《铝酸盐水泥》CA50级铝酸盐水泥要求,不仅降低了铝酸盐水泥的生产成本,还实现了资源综合利用。     

高铝质耐磨浇注料的研制

试验采用特级矾土熟料作为基本原料,添加不同比例SiC粉制成低水泥浇注料,并对该浇注料的物理性能进行分析。结果表明:高铝质浇注料的耐磨性与铝酸钙水泥特性有关,并且耐磨性与浇注料中加入的减水剂有关;同时随SiC加入量的变化,高铝质耐磨浇注料的耐磨性在1100℃热处理后有波动,在1500℃热处理后耐磨性和热震稳定性有明显提高。     

钛基铝酸盐水泥性能研究

为了比较冶金固废钛铁渣制备的钛基铝酸盐水泥与普通铝酸盐水泥的差异,从微观形貌、矿相组成与物理性能等方面对钛基铝酸盐水泥与矾土基铝酸盐水泥进行了研究,通过研究得出,钛基铝酸盐水泥的主要胶凝矿相与矾土基铝酸盐水泥相同,均为CA与CA2,且钛基铝酸盐水泥的胶凝矿相含量更高一些,因而钛基铝酸盐水泥具有较矾土基铝酸盐水泥更短的凝结时间和更高的抗折抗压强度。     

煅烧制度对固硫灰制备的铁铝酸盐水泥性能的影响

利用循环流化床固硫灰代替部分原料制备铁铝酸盐水泥熟料,并采用XRD、SEM等方法研究了煅烧温度和保温时间对水泥熟料矿物形成及水泥力学性能的影响.结果表明:利用固硫灰等原料制备的铁铝酸盐水泥熟料矿物组成主要有C4A3S、C2S、铁相等,而铁相主要是C2AxF2-x与C6A4F2固溶体;熟料的最佳煅烧温度范围为1320～ 1350℃,保温时间范围为40～ 60min;当煅烧温度为1340℃,保温时间40min时,水泥3d、28d、56d净浆强度分别可达52.07MPa、89.53MPa、131.83MPa.     

高镁水泥制备及其膨胀性能

制备MgO质量分数分别为6%、9%、12%和15%的高镁水泥,通过扫描电镜（SEM）、扫描电镜/能谱联合仪（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）等检测方法和膨胀性试验分析MgO质量分数对熟料煅烧和净浆膨胀性能的影响.结果表明：随着MgO质量分数增加,熟料煅烧时液相量增加,熟料密实度提高.当熟料中MgO质量分数为12%时,养护温度由20℃增加到38℃,试件90d龄期膨胀率由0.120%增加到0.244%;38℃养护时,掺入35%粉煤灰的试件90d龄期膨胀率由0.244%降至0.070%.当MgO质量分数高于12%时,尽管存在粉煤灰的抑制作用,但高镁水泥依然能产生一定膨胀,可以有效地补偿混凝土的温降收缩.     

低品位铝矾土配料煅烧高性能贝利特硫铝酸盐水泥熟料的工业试验

为使高性能贝利特硫铝酸盐水泥熟料的生产推广更具广泛性,对大范围应用推广起主要作用的铝质原料资源进行了拓展研究,主要研究了利用低品位铝矾土代替高铝粉煤灰配料煅烧这种新型水泥熟料的可行性,并进行了工业化生产试验。结果表明,在工业化条件下,以低品位铝矾土为原料煅烧高性能贝利特硫铝酸盐水泥熟料,操作工艺参数易于控制,熟料热耗低,熟料质量良好,成功拓展了新型水泥熟料的原料适用范围。     

耐磨陶瓷涂料的性能研究

以电熔刚玉、莫来石、碳化硅为骨料,铝酸盐水泥为结合剂,加入复合氧化硅微粉及复合减水剂等制备耐磨陶瓷涂料并对其性能进行测试.结果表明:结合剂铝酸盐水泥的加入量对耐磨陶瓷的机械性能影响较大,另外,加入CA-70水泥比加入CA-50水泥作为结合剂可使耐磨陶瓷涂料具有更好的性能,SiC的加入也可使耐磨陶瓷涂料的力学性能提高.     

eρ-Al2O3和铝酸盐水泥对磷酸铝结合高铝浇注料性能的影响

以优质高铝矾土或板状刚玉、烧结α-Al2O3微粉为主要原料,采用磷酸铝和ρ-Al2O3为固化剂,研究铝酸盐水泥和ρ-Al2O3对磷酸盐结合高铝质浇注料性能的影响。结果表明,单独采用ρ-Al2O3为固化剂其硬化效果差,且随ρ-Al2O3加入量的增大,施工性能降低;单独采用铝酸盐水泥不利于浇注料的高温性能;而采用ρ-Al2O3和铝酸盐水泥复合固化硬化效果好,且浇注料综合性能比单独使用ρ-Al2O3或铝酸盐水泥均有显著提高。     

微波辐射制备木质素基陶瓷添加剂及应用研究

以马尾松硫酸盐法制浆黑液为原料,采用微波辐射技术进行羟甲基化、磺化反应,制备改性木质素基陶瓷添加剂（LST）。通过正交实验得到最佳反应条件：HCHO用量为3％（占黑液质量分数）,NaHS03用量为6％（占黑液质量分数）,磺化温度为110°C,磺化反应的微波功率为450W,磺化时间为25min;用红外光谱法测定了LST结构特征参数并进行了产品的应用研究。实验结果表明,当LST的添加量为0．6％（占陶瓷粉料质量分数）时,陶瓷浆料流出时间为20S,比重为1．705g／mL,生坯强度为2．618MPa,皆优于对比样。     

电石渣烧结法从赤泥回收氧化铝

拜耳法赤泥中含有一定数量的氧化铝,从赤泥中回收氧化铝对于节约资源、改善环境、实现可持续发展都具有重要的意义。实验以电石渣为助剂活化赤泥,并考察了活化条件和浸出条件对赤泥中氧化铝浸出率的影响。实验得到最佳活化条件：电石渣与赤泥质量比为2.5、烧成温度为1 250 ℃、烧成时间为120 min。最佳浸出条件：浸出温度为85 ℃、浸出时间为120 min、Na2CO3质量分数为8%、液固比为3.0。在此条件下,赤泥中氧化铝的浸出率高达88.1%,得到的浸出残渣是一种良好的水泥混合材料。     

蓝晶石加入量对高铝质低水泥浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和蓝晶石为主要原料,SiO2微粉、铝酸钙水泥为结合剂,制备了高铝质低水泥浇注料。研究了蓝晶石加入量(质量分数分别为0%、2%、4%、6%)对试样性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:随着蓝晶石加入量的增加,110℃、24h烘干后浇注料试样性能变化不大;1 350℃、3h和1 500℃、3h处理后浇注料试样永久线变化率和显气孔率呈增大趋势,体积密度呈减小趋势,常温抗折强度变化不大;浇注料试样的高温抗折强度和抗热震性呈先增大后减小趋势。     

制备高纯超细氧化铝粉体新方法

以99.99% 高纯铝板为阳极原料,采用电化学方法制备氧化铝前体氢氧化铝,讨论分析了氢氧化铝的焙烧温度、保温时间对制备高纯超细氧化铝的影响,考察了不同电流密度放电对氧化铝形貌和粒度的影响。结果表明：在70 mA·cm^-2的较高电流密度下铝/空气电池放电过程可得到平均粒度为268 nm的氢氧化铝;制备的氢氧化铝经洗涤,在1400℃焙烧,保温3 h,可得到平均粒度为200 nm,形貌为近似球状的99.99% 的超细氧化铝粉体;而低电流密度所得氧化铝颗粒团聚严重。主要原因是高电流密度使放电过程中产生的氢氧化铝晶体的介稳区宽度变窄所致。     

亚微米氧化铝粉体在建筑陶瓷板材中的应用研究

采用建筑陶瓷板的制备工艺,将亚微米氧化铝粉体加入到陶瓷板材坯料中,研究了其对陶瓷板材外观、烧结性能和力学性能的影响。结果表明:在常规的生产条件下,亚微米氧化铝粉体主要以α-Al₂O₃颗粒的形式均匀分布在坯体中,具有较强的增白效果。当氧化铝粉体加入量在15%(质量分数)以内时,陶瓷板材样品的吸水率低于0.1%,烧结致密化程度较高,抗弯强度随加入量增加而提高。当加入量继续增加,吸水率增大,抗弯强度下降。氧化铝粉体加入量为15%(质量分数)时,样品的抗弯强度达到最高值96 MPa,比未外加氧化铝的样品提高了30%。在白度较低的低品质原料中,通过加入亚微米氧化铝粉体可大幅度提高产品的白度和强度,既可减少优质资源的消耗,又能较好地满足陶瓷板材对装饰效果和力学性能的要求。     

氧化铝厂赤泥生产聚合氯化铝铁絮凝剂

利用拜耳法氧化铝生产产生的赤泥和工业盐酸为主要原料,添加适量粉状铝酸钙,制备出絮凝剂聚合氯化铝铁。对影响聚合氯化铝铁制备的因素,如赤泥的预处理温度、盐酸浓度、盐酸用量、反应温度和铝酸钙用量等进行了研究,得到了制备聚合氯化铝铁的优化条件,同时将该絮凝剂用于造纸废水的处理。研究结果表明:采用赤泥生产聚合氯化铝铁絮凝剂具有原料易得、制造成本低的优势;制备的聚合氯化铝铁絮凝剂物理化学指标和絮凝效果优于一些传统的絮凝剂。     

纯低温余热发电用耐磨可塑捣打料的研制

以电熔刚玉骨料、电熔刚玉细粉、SiC细粉、广西泥、SiO2微粉等为主要原料,磷酸二氢铝为结合剂,以高铝水泥或镁砂为促硬剂,并添加有机增塑剂、膨胀剂等,研制了一种纯低温余热发电系统管道内衬用耐磨可塑捣打料。通过优化磷酸二氢铝结合剂中H3PO4和A l(OH)3的摩尔比、促硬剂种类及其加入量、原料混练工艺,所研制的捣打料具有强度高、韧性好、耐磨损、抗侵蚀、施工方便等特点,并在大型干法水泥回转窑纯低温余热发电工程中取得了良好的使用效果。     

Utilization of aluminum sludge and aluminum slag (dross) for the manufacture of calcium aluminate cement

Four calcium aluminate cement mixes were manufactured from aluminum sludge as a source of calcium oxide and Al₂O₃ and aluminum slag (dross) as a source of aluminum oxide with some additions of pure alumina. The mixes were composed of 35–50% aluminum sludge, 37.50–48.75% aluminum slag (dross) and 12.50–16.25% aluminum oxide. The mixed were processed then sintered at different firing temperatures up to 1500 °C or 1550 °C. The mineralogical compositions of the fired mixes investigated using X-ray diffraction indicated that the fired mixes composed of variable contents of calcium aluminate (CA), calciumdialuminate (CA₂), calciumhexaaluminate (CA₆) in addition to some content of magnesium aluminate spinel (MA). Sintering parameters (bulk density, apparent porosity and linear change) and mechanical properties (cold crushing strength) of the fired briquettes were tested at different firing temperature. Refractoriness of the cement samples manufactured at the optimum firing temperature was detected. Cementing properties (water of consistency, setting time and compressive strength as a function of curing time up to 28 days of hydration) of pasted prepared from the manufactured cement mixes at the selected optimum firing temperatures (1400 °C or 1500 °C) were also tested. Cement mixes manufactured from 45 to 50% aluminum sludge, 37.50–41.25% aluminum slag (dross) with 12.50–13.75% alumina were selected as the optimum mixes for manufacturing calcium aluminate cement since they satisfy the requirements of the international standard specifications regarding cementing and refractory properties as a result of their content of CA (the main hydraulic phase in calcium aluminate cement) and CA₂(the less hydraulic but more refractory phase). Although the recognized high refractoriness of CA₆, its formation affect badly the cementing properties of the other non-optimum mixes.     

共沉淀法制备NZP族低膨胀陶瓷前驱体BZP的工艺探索与研究

本实验用共沉淀法合成磷酸盐陶瓷粉体。合成过程中分析了加料顺序的影响,考察了反应物浓度、反应溶液的pH值、溶液反应时间、煅烧温度等因素对合成率的影响。实验结果表明：共沉淀反应过程中PH=9,采取反加料顺序,并保持沉淀剂（NH4）2HPO4过量,对共沉淀物用乙醇进行分散处理后在950℃煅烧2h,经过XRD分析发现可得到合成率极高、结晶良好的单相BaZr4（PO4）（6BZP）粉体。