粉煤灰在碱性条件下的变化行为研究进展

粉煤灰是一种工业固体废弃物,对其进行二次资源利用涉及多个领域。其中利用粉煤灰制备矿物聚合材料和从粉煤灰中提取铝元素制备氧化铝是对其进行利用的两个主要途径。而在这两种不同的利用研究中,都需要对粉煤灰在碱性条件下的变化行为进行透彻研究,因为这直接关系到从粉煤灰提取铝元素的效率和粉煤灰基矿物聚合材料的性能及应用。本文综合论述了国内外对粉煤灰在碱性条件下的主要元素溶出实验影响因素及影响规律研究,并对相应的测试方法和表征方法进行评述,指出了目前有关粉煤灰在碱性条件下的变化研究中亟待解决的问题,并对其中部分问题提出了对应的解决方案。     

高铝粉煤灰在碱溶过程中的结构演变及行为

为了探究高铝粉煤灰在碱溶液中的反应规律, 利用XRD和SEM等手段分析了山西某地高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液反应前后的结构演变及行为。研究结果表明 高铝粉煤灰主要由莫来石、石英和玻璃态物质组成, 其元素分布弥散。在120 ℃的氢氧化钠溶液中, 玻璃态物质能被较快分解, 而莫来石与石英溶解缓慢, 并生成铝酸钠与硅酸钠, 二者进一步生成钠硅渣。180 ℃下添加石灰时, 氢氧化钠溶液浓度不低于30 g/L时才能有效分解莫来石与石英, 形成铝雪硅钙石和铝酸钠。     

矿渣、粉煤灰对碱骨料反应的抑制效果

通过对掺细磨矿渣、粉煤灰试验证明，细磨矿渣、粉煤灰都对碱骨料反应有抑制效果，在混凝土中掺加适量矿渣或粉煤灰，是增强混凝土建筑物耐久性的有效手段。     

高铝粉煤灰烧结反应产物硅铝分离的研究

高铝粉煤灰与Na2CO3的烧结反应产物霞石,与HCl反应进行硅铝分离与提纯。通过对影响因素pH值与酸浓度讨论,得出随着pH值的不同,Si以H2SiO42-、H3SiO4-、H4SiO4等形式存在,Al以Al3 、Al(OH)2 、Al(OH)2 和Al(OH)3等形式存在;酸化后的体系pH值在1附近,铝硅酸溶胶体系的胶粒结构被破坏,Si-O-Al键断裂,Al3 溶出,减少了溶胶胶粒的粒径,使溶胶的稳定性降低,Al3 在溶胶中起絮凝剂的作用,使得溶胶胶粒可以沉聚或是絮凝。     

粉煤灰在熔融NaOH体系中的脱硅过程研究

根据粉煤灰的化学组成,通过正交试验优化粉煤灰在熔融NaOH体系中的脱硅过程,考察反应温度、反应时间和碱矿比对粉煤灰中SiO2脱硅率的影响,利用XRD和SEM分析浸出渣的物相组成和结构。结果表明:粉煤灰在熔融NaOH体系中脱硅过程优化试验条件为:反应温度为450℃,反应时间为90 min,碱矿比为5∶1。在优化试验条件下进行多次重复试验,脱硅率可达96.5%。浸出渣的XRD分析结果表明:随着反应时间的延长,SiO2与NaOH反应趋于完全。     

碱法提取高铝粉煤灰中氧化铝的研究进展

利用高铝粉煤灰提取氧化铝既可以缓解我国铝资源短缺问题,又可以有效减少粉煤灰对环境的污染。文章综述了我国最为典型的几种高铝粉煤灰碱法提取氧化铝技术及研究进展,分别对这几种工艺的制备流程和优缺点进行详细剖析,发现碱熔法提取氧化铝工艺极具发展前景,但由于技术难题的制约仍难以实现产业化发展,最后对未来粉煤灰提取氧化铝新工艺的发展方向做出展望。     

二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为

采用两种纯硅矿物(白炭黑和高岭土)为原料, 研究二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明: 硅矿物在铝酸钠溶液中的反应行为包括硅矿物分解和硅渣析出两个过程, 两者之间存在动态平衡, 温度升高, 硅矿物反应率升高; 在高温(280 ℃)条件下, 影响硅矿物反应率的主要因素是溶液游离Na₂O_k浓度, 随着游离Na₂O_k的升高, 硅矿物反应率下降; 溶液中氧化铝浓度对硅矿物反应率影响不大; 溶液游离碱和氧化铝浓度升高可阻碍硅渣析出反应的进行, 不利于钠硅渣的形成。研究结果可为低铝硅比铝土矿的铝硅分离提供理论依据。     

高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展

高铝粉煤灰是近年来在我国北方地区发现的一种新的粉煤灰类型,其主要特点是粉煤灰中氧化铝的含量高达40%左右。高铝粉煤灰作为一种区别于铝土矿的非传统氧化铝资源,其利用方式一直备受关注。高铝粉煤灰提取氧化铝既能有效降低粉煤灰环境污染,又能缓解我国铝土矿资源短缺问题。实现了粉煤灰的高附加值利用,同时符合国家循环经济的发展要求,相关研究近年来已成为一个研究热点。本文对国内某高铝粉煤灰化学组成、物相组成、粒度组成、形貌等基本特性进行了分析。在此基础上对国内外粉煤灰提铝技术,包括石灰石烧结法、碱石灰烧结法、酸溶法、酸碱联合法等从研究现状、反应原理和技术优缺点等几个方面进行了分析和比较。指出了制约各种方法工业化发展的关键因素。最后结合近年来的研究进展,探讨了今后应解决的关键问题和主要研究方向。     

氧化铝掺量对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰为主要原料,掺入不定量的氧化铝,制备多孔陶瓷,研究了氧化铝掺量对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响。利用X射线衍射仪分析了粉煤灰多孔陶瓷的相组成,采用扫描电子显微镜对其微观形貌进行了表征。结果表明,当氧化铝掺量为15%,即硅铝摩尔比为0.94时,制备的粉煤灰多孔陶瓷具有优异的气孔率和碎裂应力,可作为水处理滤料。     

粉煤灰在高碱地区混凝土施工中的应用

介绍在某水池的大体积混凝土施工中,运用粉煤灰进行抑制碱骨料反应,加强混凝土的抗裂、防渗性能的施工经验.     

粉煤灰基地质聚合物研究进展

粉煤灰制备成地质聚合物,不仅能够使固体废弃物得到资源化利用,而且还能够发挥地质聚合物在重金属离子吸附、防火保温、耐腐蚀以及低碳排放等领域的作用,从而实现资源的高效利用。主要总结了近年来粉煤灰基地质聚合物的研究及应用,并对当前存在的问题以及今后的发展趋势进行了总结和展望。     

粉煤灰基矿物聚合材料研究进展

粉煤灰基矿物聚合材料是粉煤灰绿色综合利用的有效途径之一,本文从粉煤灰原料性质、制备影响因素及材料形成机制三个方面出发,重点对粉煤灰中玻璃相含量定量研究、粉煤灰在碱性条件下的水解和缩聚两个过程研究进行了综述,提出了目前该类材料研究中存在水解与缩聚重叠导致研究困难等问题,给出了可采用化学方法大幅降低缩聚反应速率等思路,为该类材料的深入研究提供了方向。     

粉煤灰综合利用研究进展

粉煤灰主要来自于火力发电、金属冶炼和和供热取暖等消耗煤炭的环节,不能有效利用会对人类生活和生产带来危害。我国粉煤灰产量巨大,地区分布不均衡,且有季节性差异,导致粉煤灰利用率低,且地区性差异大。总结了粉煤灰在建筑建材、环保、农业、化工和冶金等领域综合利用研究进展情况,分析了粉煤灰的应用前景,为后续粉煤灰利用研究提供了思路。     

粉煤灰改性技术综述

采用粉煤灰改性技术对粉煤灰进行表面改性,能显著提高粉煤灰的吸附性能和分散性,进一步拓宽其应用领域.     

煤粉炉渣在蒸压条件下反应活性研究

根据活性SiO2、Al2O3含量,玻璃相含量及红外光谱分析等测试结果综合研究煤粉炉渣在蒸压条件下的反应活性及其强度。结果表明,煤粉炉渣在蒸压条件下的反应活性与其活性SiO2、Al2O3含量,玻璃相含量及红外光谱1 100 cm-1附近强吸收区的Si—O伸缩振动频率存在明显的对应关系。即活性SiO2、Al2O3含量越高,玻璃相含量越多、红外光谱1 100 cm-1附近强吸收区的Si—O伸缩振动频率越低,蒸压反应活性越强,蒸压制品强度越高。     

粉煤灰碳热氯化机制的界面反应

采用碳热氯化工艺从粉煤灰中提取铝、铁和硅并制备高值氯化产品,研究了氯化温度、氯化时间、炭种类、焦炭量、原料粒度的变化对粉煤灰碳热氯化过程的影响,分析了粉煤灰碳热氯化机制可能发生的四种界面反应情况。结果表明：氯化温度对粉煤灰氯化过程的影响较大,温度越高,粉煤灰中铝、铁和硅的氯化效果越好;粉煤灰中铝、铁和硅的氯化速度前期较快,30 min后氯化率增长缓慢;不同类型的炭对粉煤灰中铝、铁和硅的氯化率影响也较大,活性炭的氯化效果最好;随着焦炭量的增大,铝、铁和硅的氯化率逐渐提高,焦炭量增加至30%后,氯化率变化不大;粉煤灰和焦炭的粒度越细,粉煤灰的氯化效果越好;粉煤灰碳热氯化可能发生四种界面反应情况,第一种需要炭表面有足够的反应活性位点,同时炭活性位点距氧化物的间距要小于催化产生的活性氯原子消失殆尽的距离;第二种需要氧化物与炭接触,且炭表面没有可产生气态氯原子的活性位点;第三种需要炭上没有活性位点,且氧化物与炭的间距小于某极限距离;第四种需要Al₂O₃、Fe₂O₃或SiO₂颗粒与炭的距离...     

烧结-碱溶法从高铝粉煤灰中浸出镓的研究

以高铝粉煤灰为原料, 通过对粉煤灰进行烧结活化、碱溶、滤洗等工艺, 制得含镓溶液。探讨了烧结助剂种类、碱液种类、碱液浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等因素对镓浸出效果的影响。结果表明: 以碳酸钠作为烧结助剂, 氢氧化钠作为浸出液溶剂, 在碱液浓度200 g/L、液固比40∶1、浸出温度60 ℃、浸出时间6 h时, 浸出液中镓含量达到41.438 g/t。     

粉煤灰中非晶相含量定量分析研究进展

利用粉煤灰这种工业固废制备矿物聚合材料时,其活性来源主要是处于亚稳定态的非晶相,而非晶相含量的多少与由其制备的材料性能密切相关。文中综述了目前定量分析粉煤灰中非晶相含量的常用测试方法及分析结果,重点给出了XRD-Rietveld法、选择性化学溶解法两种方法的基本原理、应用及优缺点,并提出了目前研究中存在的主要问题及可能采取的途径,为粉煤灰中非晶相定量分析提供了思路和方向。     

粉煤灰资源化综合利用研究进展及展望

粉煤灰是煤炭燃烧后产生的一种固体废弃物,经长期大量堆积,占用大量土地资源且造成了严重的环境污染问题,粉煤灰资源综合利用越发至关重要。论文介绍了我国粉煤灰的物化性质及其分类,详细总结了我国粉煤灰有用组分回收和高附加值应用的方法及研究现状,简要叙述了粉煤灰在建筑工程、农业和环境保护领域的应用现状,分析了我国粉煤灰资源化利用存在的问题,并对其了发展前景进行了展望。