复合外加剂对铬铁渣基复合材料水化机理的影响

采用X射线粉末衍射(XRD)、差热-热重同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等分析铬铁渣基复合材料的水化产物的物相组成、微观结构和形貌特征,用甲醇法测定了复合材料的孔隙率。研究了复合外加剂对复合材料水化性能的影响及其作用机理。研究表明:掺入外加剂能显著提高复合材料的早期强度,水化初期大量的钙矾石(AFt)和水化硅酸钙凝胶(C-SH)是复合材料早期强度的主要来源,水化后期外加剂能促进铬铁渣、矿渣等的二次水化反应,使其水化速度增长较快。C-S-H凝胶的不断形成和增多及其对体系孔隙的填充使复合材料的结构更加致密。     

化学沉淀法固化/稳定化除砷研究进展

化学沉淀法利用(亚)砷酸根(AsO33-/AsO43-)与多种金属阳离子形成难溶化合物,进而实现砷的固化/稳定化,在含砷废水除砷及含砷废弃物固化方面被广泛应用.本文简要介绍了国内外在化学沉淀法固化/稳定化除砷技术方面的研究现状,对不同低溶解度砷酸盐,包括砷酸钙(Ca-As盐)、臭葱石(FeAsO4·2H2O)、砷铝石(AlAsO4· 2H2O),及含砷明矾石族矿物(砷黄钾铁矾(KFe3(SO4)2.x(AsO4)x(OH)6)、砷钠明矾石(NaAl3(SO4)2-x(AsO4)x(OH)6)的砷毒性浸出特性进行了对比分析.研究表明:低溶解度的砷酸盐(砷酸钙、臭葱石、砷铝石)的砷浸出浓度均较高,超过5 mg/L,不利于长期堆存.而砷黄钾铁矾和砷钠明矾石固溶体具有溶解度低,固砷效率高等优点,其中砷钠明矾石固溶体具有更好的中长期稳定性,在pH为5～8时,其砷浸出浓度为0.01 ～0.1 mg/L.由此可见,利用砷钠明矾石固溶体固砷有望成为处理含砷废水和含砷废渣的一种潜在手段.     

紧密纺与落棉组合系统的设计及分析

为了减少能量损耗且同时满足紧密纺和落棉系统的除尘要求,将单节48锭紧密纺风系统和小型化落棉风系统组合设计为一个风系统.通过试验对组合系统进行验证,并采用三维建模软件PROE与CFD软件FLUENT对系统进行三维数值模拟,分析了组合系统内部流场的风速、压力和流量的变化情况.结果表明:紧密纺系统测点平均风速为9 m/s,达到了紧密纺系统孔口风速要求;落棉系统测点平均风速为7.8 m/s,与落棉系统孔口风速要求相差了0.2 m/s,误差仅为2.5%,在误差允许范围内,说明该组合系统设计合理;风道内部风速和压力分布相对稳定,说明该组合系统稳定性较强,符合流体力学节点压力相等的设计理论.     

含砷废渣水泥固化/稳定化技术研究进展

含砷废渣作为一种持久性污染物被广泛关注,固化/稳定化技术是治理含砷废渣的一种行之有效的途径。对硅酸盐水泥基胶凝材料固砷效果以及其固化机理等方面的研究进行了综述,水泥水化过程中产生的大量Ca(OH)_2与可溶性砷酸盐反应生成较为稳定的砷酸钙盐,降低砷的浸出浓度,从而实现砷的有效固化,但其存在污染物包容量小、耐久性差等缺点。本课题组提出了利用地聚物水泥(地聚物材料)固化含砷废渣,通过在地聚物材料水化聚合过程中,以同晶取代的方式实现AsO43-与SiO_4~(4-)、AlO_4~(5-)之间的化学键合,并辅以地聚物材料的高强、耐久性好的优良特性,利用地聚物材料固化含砷废渣实现砷的大容量、持久性地安全稳定固封。     

钙系磷酸盐化学键合材料的制备及其固化重金属研究

利用富含氧化钙的铬铁渣(FS)和磷酸二氢钾(P)反应制备钙系磷酸盐化学键合材料,并用其作为固化重金属离子(Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+))基体材料。研究了原料配比、缓凝剂及重金属掺量对胶凝材料初凝时间和抗压强度的影响。结果表明:当P/FS(质量比,下同)为1/4及硼砂掺量为2%时,材料性能最好,自然养护28d和常压蒸汽养护24h抗压强度分别可达25.65 MPa和36.86 MPa。随着重金属掺量的增加,材料抗压强度逐渐降低,掺量为3%时,自然养护28d和蒸汽养护24h试块抗压强度均大于10 MPa,满足建筑材料要求。固化体重金属毒性浸出试验表明:磷酸盐化学键合材料对重金属离子(Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+))均具有很好的固化效果,浸出浓度远低于相应的鉴别标准。通过XRD、SEM和FTIR分析,钙系磷酸盐化学键合材料固化重金属的机理是通过水化产物的化学键合、吸附以及物理包裹作用将Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)固化在材料中。     

磷酸盐化学键合材料固化/稳定化重金属研究进展

磷酸盐化学键合材料是由金属氧化物与酸式磷酸盐通过酸碱中和反应形成以磷酸盐为黏结相的无机胶凝材料,作为固化重金属的基体材料并展现出广阔的应用前景,以固化体重金属毒性浸出行为评价其固化能力.该文重点针对镁系和钙系两类磷酸盐化学键合材料固化/稳定化重金属的最新研究进展及其固化机理进行了综述,对其固化机理及固化特性进行对比分析.并结合本课题组在利用工业废渣制备钙系磷酸盐化学键合材料及其在重金属固化特性等方面的研究,实现以废治废,为磷酸盐化学键合材料制备及其重金属固化研究提供了新思路.     

向心透平设计参数优化及数值模拟

将向心透平(以下简称透平)作为研究对象,选取R123作为循环工质。采用热力计算方法,对动叶入口工质速度气流角α_1、动叶出口工质实际相对速度的方向角β_2对透平性能指标(轮周效率)的影响进行计算分析,确定α_1、β_2的最优值。α_1的取值范围为15°～25°,变化步长设定为1°。β-2的取值范围为25°～45°,变化步长设定为2°。在设计参数优化的基础上,采用CFX16. 0软件对透平蜗壳内部速度场、静压分布进行数值模拟。当β_2为25°时,轮周效率、动叶转速均随α1的增大而减小,α_1宜选取15°。当α_1为15°时,轮周效率随β_2的增大先增大后减小,在β_2为34°时轮周效率出现最大值,β_2宜选取34°。动叶转速随β_2的增大持续增大,存在最佳转速(4 354min~(-1))对应轮周效率最大值。蜗壳内的速度场分布非常复杂,径向及周向的速度分布均不均匀。喷嘴出口气体速度很高,一直延伸到蜗壳内部。沿流道流向蜗壳的出口,流体速度逐渐降低,在蜗壳出口形成气体旋涡。蜗壳内静压分布不均,蜗壳的进口处存在呈周向分布的局部高压区,蜗壳出口的静压比较低。     

复合型外加剂对铬铁渣基复合材料性能的影响

研究了不同种类早强剂、减水剂等功能外加剂对铬铁渣基复合材料性能的影响。通过单因素实验考察了不同掺量的Na Cl(NC)、Na2SO4(NS)、Na F(NF)和Al2(SO4)3(AS)等4种无机早强剂对铬铁渣基复合材料性能的影响,利用正交试验考察4种早强剂与木钙(CL)减水剂的复配对复合材料性能及结构的影响,得出复合型外加剂的最佳方案及组成,即NC为0.6%,NF为0.6%,NS为1.2%,AS为0.7%,CL为0.25%。采用XRD和SEM等测试方法分析复合材料水化产物物相组成和微观形貌。研究表明,复合型外加剂加速并促进了铬铁渣基复合材料水化进程,降低孔隙率,提高复合材料的密实度。复合型外加剂具有减水和早强叠加效应,改善流动性的同时提高复合材料的强度,其3,28 d抗压强度可达37.44和66.29 MPa,分别提高了46.6%和18.4%。将无机早强剂与减水剂进行复合设计,既能发挥无机早强剂的良好早强效果,又能弥补早强剂后期强度的不足。     

石灰-铁盐法处理工业含砷废水研究进展

石灰-铁盐法处理工业含砷废水具有沉淀效率高、运行费用低、投加药剂种类少等优点,被广泛应用.本文在分析了石灰法处理含砷工业废水存在的问题基础上,综述了石灰-铁盐法沉淀含砷工业废水的机理及pH、铁砷比、温度等因素对沉砷效果的影响,通过实例分析石灰-铁盐法处理含砷酸性硫酸废水的工艺流程及效果,并对该方法存在的缺陷进行了分析.     

铬铁渣基低温陶瓷胶凝材料的性能研究

本文介绍了一种铬铁渣的综合利用方法,用铬铁渣基胶凝材料制备低温陶瓷复合材料.通过单因素实验考察了铬铁渣、矿渣、粉煤灰、石灰、脱硫石膏等对胶凝材料性能的影响,得出了胶凝材料各组分的最佳配比,即:铬铁渣/矿渣/粉煤灰/矿物激发剂/脱硫石膏/石灰=40/20/7/24/4/5,其常温、常压7d和28 d抗压强度分别可达32.57 MPa和56.00 MPa.通过对胶凝材料净浆XRD、SEM微观分析,水化产物主要为水化硅酸钙和氢氧化钙等,水化产物相互叠加、交织成不规则的网状结构,28 d的水化结构已十分致密,使复合材料具有良好的物理力学性能.固化体试块7d和28 d Cr的毒性浸出浓度分别为0.0082 mg/L和0 mg/L,远低于国家Cr毒性浸出鉴别标准值(5.0mg/L),在综合利用了铬铁渣的同时,更好地稳定化其中的毒性元素Cr,具有一定的环境效益和经济益.