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1、做人不要太大方。这个世界上只有“傻大方”、“穷大方”，你听说过“富大方”吗？穷人都是小心翼翼的大方，而有钱人都是大大方方的小气。 2、任何一次选择，都有它对应的筹码，愿赌服输是一个成年人应该具有的品质。 3、青春能掩盖很多问题：穷，丑，胖，脾气差，毒舌，都可以接受，毕竟年龄还小。但是等“青春”这块遮羞布拿开之后，一切缺点都会被无限放大。 4、不要动上层人士的利益，你动了他们的利益，如同动他的生命。不要动底层人士的观念，让他自生自灭即可，你如果动了他的观念，如同挖他的祖坟，他会和你拼命。 5、聪明的人都在闷声发大财，静悄悄的努力，当你还没缓过神来，他就已经逃出原来的圈子，走向更远的道路。 6、如果你和自己没有什么深仇大恨的话，请整理一下你那脏乱的屋子，远离那些不思进取的小群体，忘掉得不到的旧人，请你好好爱自己。 7、男人当然喜欢年轻漂亮的女子，但男人尊重的，永远是那些刻苦勤奋的女性。慕强，刻在每一个人的骨髓里。 8、一定要和让你越来越好的人在一起玩，你是有资格体会有趣世界的人，是配得上所有美好事物的人。 9、人才过剩、学历过剩的时代，你要做一个有特长的人，你要学会在一个细分的领域无人能敌，哪怕只是牛肉汤+葱油饼。 10、你见过排队发财的吗？无论什么年代，都不会出现大面积的富翁，穷人永远占多数，这就是游戏规则。 11、普通人被坑、被当作韭菜收割，有的是因为他相信一夜暴富，有的是因为他相信亲戚、朋友借的钱会还。 12、不要跟别人交心吐露太多。也许关系一淡，你交的心就成了别人的谈资，一旦翻脸就成了攻击你的黑材料。 13、有梦想、有事业的人是不会老的，因为超越同龄人越多，越不会觉得自己老。只有当一个人的境况平平，不如自己预期，甚至不如同龄人时，才会深深地感到岁月的无情。 14、任何时候都可以开始做自己想做的事，希望你不要用年龄和其他东西来束缚自己。年龄从来都不是界限，除非你自己拿来为难自己。 15、破圈时要注意：遇到比自己能量强的高手，不要试图成交他，从他那里赚钱。而要想着怎么能帮到他，甚至向他付费，你会发现得到的更多。 16、真正的高手，他们的习惯就是付出，哪怕是看到一篇文章，他们如果觉得有价值，也会点赞转发或者回复一下的，并且是很有价值的回复。
2024-12-13 17:13:07查看详情>> -
新变化！GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准变更对照表
近日，国家标准化管理委员会正式批准并发布了涵盖290项关键国家标准及4项重要修改单的公告。其中，尤为值得关注的是GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》国家标准的第1号修改单，该修改单已定于2025年6月1日正式生效。 为确保各行业同仁能够顺利过渡并精准执行新标准，特附上标准变更对照表，以方便大家在扩项和标准变更工作中进行快速对照。 标准方法新增/变更对照表 来源：硅酸盐通报 转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请与我们联系，我们将及时更正
2024-12-12 17:11:55查看详情>> -
钢渣粉磨工艺技术现状及发展方向
ꔷ钢渣ꔷ 钢渣是转炉炼钢和电弧炉炼钢产生的以硅酸钙、铁酸钙等为主要成分的工业固废，产率约为粗钢产量的14%。2014年我国钢渣产生量已超过1亿吨。钢渣主要可用作水泥混合材或混凝土掺合料、道路材料、回填材料等，目前我国钢渣综合利用率约33%，距德国、日本等发达国家近100%利用率相差甚远。钢渣中含有约50%的硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)等矿物，具有一定的水硬胶凝性，长期以来我国一直视钢渣为一种辅助性胶凝材料，目前将钢渣磨细作为水泥混合材或混凝土掺合料是实现钢渣高附加值利用的重要途径。但钢渣由于含有铁酸钙、ＲO相、金属铁等难磨物相，在进一步磨细至400 m2/kg以上时，采用传统的球磨机使得粉磨能耗大幅增加，因此，国内一直在尝试采用更为节能的粉磨技术和装备。 1钢渣的粉磨特性 ❖ 邹兴芳认为:钢渣形成温度较高(在1 580℃以上)，且在过高温度下溶入较多的FeO、MgO等杂质并形成完整粗大的晶体。岩相分析表明:钢渣中的主要矿物成分为板状硅酸三钙和圆形及类圆形的硅酸二钙，其次为铁酸钙和RO相。其中，硅酸三钙最大尺寸可达到1998μm，硅酸三钙包裹中的MgO颗粒粒径为142~271μm;钢渣中的金属铁主要呈球粒状嵌布，粒度一般为100~300μm，最大可达3mm;硅酸二钙粒径也达到943μm。 侯贵华等比较研究了钢渣的难磨相组成及其胶凝性，结果发现了钢渣中难磨组分为铁铝酸钙和镁铁相固溶体，且它的水化反应活性很低，而钢渣中硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)具有较好的易磨性，比矿渣略好，但其水化反应活性明显比矿渣差，钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子。 因此要发挥钢渣中C3S和C2S的水硬胶凝性，必须将钢渣磨细至较高细度，使钢渣矿物结构发生畸变、结晶度下降，使钢渣中矿物晶体的键合能减小，从而使活性提高，才能实现钢渣在水泥和混凝土中的较高掺量。 2钢渣粉磨工艺技术 近年来，钢渣粉磨新工艺和新设备的应用日益广泛，在传统的球磨机基础上，国内已相继开发出了技术指标更先进的辊压机半终粉磨、辊压机终粉磨、立式磨、卧式辊磨等，从不同的应用角度和技术特点丰富和发展了钢渣粉磨的技术内涵。 2.1球磨机为终粉磨设备的粉磨工艺 球磨机是物料简单机械破碎之后，再进行粉磨的传统设备。随着球磨机相关技术的不断进步，使得球磨机也能粉磨硬度大的物质，如钢渣。球磨机在粉磨物料上的优点主要有适应性强、粉碎比大、粉磨和烘干可以同时进行、结构及维护管理简单，密封性好，运行平稳，操作可靠等，在物料的粉磨作业，尤其是水泥粉磨作业中一直备受青睐，这也使得球磨机与水泥行业的历史几乎一样悠久。球磨机研磨体规格及材料能根据物料性能做出相应调整，这使得球磨机也能粉磨硬度大的钢渣，但粉磨400 m2/kg比表面积钢渣粉的单位电耗为100 kW·h/t左右。但是，球磨机的缺点也同样明显，主要是配置昂贵、磨损严重、工作效率低、能量损耗大等，以生产水泥为例，每生产1t水泥的耗电量不低于70 kW·h，但只有约5%的电能用于物料表面积的增加，绝大部分电能被转变为热能和声能而浪费掉。但球磨机能耗大，粉磨损耗严重等缺点，限制了球磨机在粉磨钢渣领域的发展。 正因为如此，粉磨行业以提高粉磨效率、降低能耗和钢耗为宗旨，进行粉磨新装备、新技术的研究开发一直都没停止。近年来，在利用球磨机作为终粉磨的基础上，杭钢采用振动磨作为预粉磨设备，马钢开发出辊压机为预粉磨设备，大大提高了钢渣粉磨效率。 2.2辊压机+球磨机的联合粉磨工艺技术 辊压机诞生于20世纪80年代中期，是一款基于“料床粉碎”原理的典型新型节能粉磨设备，与球磨机相比，具有增产节能、噪音小、钢材损耗小等优点，经辊压机挤压后的物料颗粒易磨性大为改善，进而大幅度降低了整个粉磨系统的能耗，既适用于新厂建设，也能用于老厂技术升级改造。 辊压机相比球磨机，主要优点有粉磨效率高、能耗低、磨损小、噪音低、粉尘少、结构简单、紧凑，操作维修方便等，但也存在不足之处:“边缘效应”、零部件尤其是辊子轴承以及辊面易磨损、存在选择性粉碎等。天津院用辊压机联合粉磨系统生产钢渣粉的研究表明，用辊压机处理钢渣时，能大幅度改善其易磨性，从而降低球磨机电耗，辊压机处理钢渣的增效系数可达4.0以上，与粉磨水泥增效系数2.0相比，节能效果更加显著，可大大改善后续磨机的粉磨状况，使整个粉磨系统的单位电耗明显下降;且可实现钢渣中的铁和渣能充分剥离，便于预粉磨系统进行高效除铁。因此采用带辊压机半终粉磨的钢渣粉磨工艺，可以充分发挥和利用辊压机的高效挤压优势和球磨机的粉磨功能，达到显著改善产品性能、增产节能和高效除铁的效果。 在辊压机与球磨机联合粉磨系统中，钢渣经辊压机挤压，通过兼烘干及选粉功能的选粉机，选出规定细度的微粉进球磨机粉磨成成品，粗粉回辊压机再次挤压。钢渣经由辊压机辊压后，颗粒表面出现裂纹，有助于提高终粉磨设备的粉磨效率、降低能耗。钢渣在炼钢过程中内部包裹有相当数量的小颗粒金属铁，因此粉磨时除铁是关键。首先要最大限度将金属铁从钢渣中提取出来进行回收利用，有效除铁可减少粉磨过程铁对设备的磨损并提高粉磨效率。在外循环系统中增加多个除铁设备，可降低钢渣粉中的含铁量，保护粉磨设备。 辊压机与球磨机联合粉磨能耗低于单独使用球磨机粉磨系统。粉磨400 m2/kg比表面积钢渣粉的单位电耗为80 kW·h/t左右。该系统目前仍存在一些制约连续生产的问题，如金属铁富集、烘干效率及选粉分级效率低，辊压机喂料控制等问题，但这也证明在钢渣粉磨方面联合粉磨技术较单一终粉磨技术更有优势。 3辊压机为终粉磨的“线接触式”粉磨工艺技术 鞍钢矿渣公司采用高压辊压机作为钢渣粉终粉磨设备。高压辊压机的特点是使用寿命长，设备运转率高，易于维修和能耗低。与传统的球磨机相比，高压磨辊研磨过程中主要是利用两个反向旋转的辊来挤压料层，由于料层是由许多连结在一起的粒子组成，所施加的压力造成颗粒间强烈的相互挤压和破碎，颗粒间破碎粉磨，大大提高了研磨效率。 高压辊压机节能主要体现在闭合回路研磨使原料直接成为合格成品。与普通球磨机系统相比，高压辊压机粉磨系统的节能效果达到50%以上。粉磨400 m2/kg比表面积钢渣粉的单位电耗约为50 kW·h/t。但由于经辊压机挤压粉磨的物料中细粉含量相对较少，因而循环负荷很大，一般在8倍喂料量以上，成品中微粉量不够，成品质量虽能满足要求，但相同比表面积的产品质量比球磨机粉磨的产品质量差。此外，单机生产能力仍然较小。 4立式磨的“面接触式”粉磨工艺技术 立式磨自20世纪20年代问世以来，一直以粉磨效率高、能耗低著称，尤其是可对含水量高达20%左右的物料同时进行烘干粉磨，因此建材行业长期多用于生料制备和矿渣粉磨。与球磨相比，立式磨的优点主要有:入磨物料粒径大、粉磨效率高、能耗低、烘干效率高、能力强、工艺系统简单、结构紧凑，控制方便、密封性好，运转率高、噪音小等，缺点主要有:不适宜粉磨磨蚀性大的物料，零部件(主要是磨辊上辊套和磨盘上衬板)材质要求较高，零件磨损后维修工作量大，更换难度也大，对系统密封性及操作员的操作技术水平要求都较高等，立式磨维修费用高，对材质及生产管理的要求都比较高，一般认为钢渣中含铁量高，产品要求细度高，不易使用立磨粉磨。目前国内外还没有成熟的生产线投入使用，但业内一直没有停止采用立式磨粉磨钢渣的尝试，合肥水泥研究设计院通过研磨组件配合、新型耐磨材料使用、系统和磨内除铁、钢渣粉分选方面创新［4］，在立式磨中分别针对未热闷处理的钢渣和热闷处理后的钢渣进行了试生产，表明粉磨钢渣产量比矿渣低29.85%，粉磨100%未经热闷钢渣磨机产量比粉磨100%热闷钢渣降低19.98%，可见钢渣的处理方式对易磨性影响也很大，另外钢渣粉磨对除铁的要求更严格，要求磨前设计3道除铁措施，磨机排渣与外循环提升机之间设计二道除铁，以便有效去除钢渣中的铁，保证系统设备运行的稳定，从而降低设备的磨耗和系统的能耗。 5卧辊磨的“面接触式”粉磨工艺技术 卧式辊磨，也称筒辊磨，是20世纪90年代出现的节能粉磨设备。它以料层间挤压为粉磨原理，采用中等压力、多次挤压方式，以近似于辊压机的粉磨效率，近似球磨机的运行可靠性，从一问世就得到极大的关注。现在全球大约有30余台法国FCB公司的卧式辊磨投入运行。最大台时产量生料达225 t/h，水泥达130 t/h。我国牡丹江水泥厂、汉中水泥厂、日照京华新型建材有限公司、九江中冶环保资源开发有限公司和新余中冶环保资源开发有限公司也引进该公司卧式辊磨用于粉磨水泥和钢渣粉，国内的部分设备制造企业也正在开发这种新型节能粉磨设备。 卧式辊磨的主要优点为咬入角较大、通道收缩率较小，卧式辊磨磨辊咬入角一般为17°，而立磨和辊压机则分别不超过12°和6°，故物料在卧辊磨中具有较小的通道收缩率;压力适中，速度高，运行平稳，基于“料床粉碎”3种典型粉磨设备中，工作压力从小到大依次是立式磨＜卧辊磨＜辊压机;一次通过，多次挤压，物料在卧辊磨内的粉磨次数，可以根据工艺要求，通过控制机构调整，以达到调节出磨物料粒径的目的，也就是物料从进料端到出料端运动的过程中，依靠磨辊的回转运动，可以经济、方便地在筒体内循环粉磨7～8次;能耗小，球磨机的能量利用率不足5%，辊压机和卧辊磨均可达35%左右;加工成品活性大，卧式辊磨的成品颗粒形貌可以通过调整导料板倾斜角度来间接调节，物料在筒体内“螺旋”前进的过程中受到多次挤压整形，其形貌逐渐向圆球形逼近，成品活性增大。粉磨钢渣粉时粉磨至400 m2/kg主机电耗约45 kW·h/t。卧式辊磨系统与球磨机系统对比见表1。 卧式辊磨机具有运行稳定、操作灵活、产量在线可调、可控性较强、磨耗及电耗较低的优点，已经在日照京华新型建材有限公司投产运行2条80万吨/a的钢渣粉生产线，并在新余中冶环保资源开发有限公司和九江中冶环保资源开发有限公司投产运行40万吨/a钢渣粉生产线。 6各种钢渣粉粉磨工艺比较 目前已投入正式生产的各种钢渣粉磨工艺技术指标对比见表2。 7结束语 1)钢渣中含有铁铝酸钙、镁铁相固溶体、金属铁等难磨组分，使得钢渣粉磨细至合适细度能耗居高不下。 2)国内探索了辊压机+球磨机联合粉磨、辊压磨终粉磨、立式磨和卧式辊磨高效低耗制备钢渣粉的适应性，辊压机+球磨机联合粉磨联合粉磨工艺优于球磨机终粉磨工艺，“面接触式”料床粉磨设备优于“点接触式”料床粉磨设备，采用联合粉磨工艺技术及“面接触式”料床粉磨设备可以显著提高产量，降低系统电耗，可以作为未来钢渣粉磨工艺技术的重要研究方向。而卧辊磨终粉磨技术将是未来钢渣粉磨技术的发展方向。 作者：中冶建筑研究总院有限公司 张添华 编辑：冶金渣与尾矿 此文章仅用于交流分享，版权归原作者所有，如有冒犯请联系我们删除，感谢理解。
2024-12-12 17:09:55查看详情>> -
粉煤灰地聚物胶凝材料的环保特性与固废利用
引言 随着工业化进程的加速，固体废弃物（固废）的处理和利用成为全球性的环境问题。固废的有效利用不仅能够减少环境污染，还能节约资源，实现可持续发展。在众多固废中，粉煤灰作为一种量大面广的工业副产品，其资源化利用对于环境保护和资源节约具有重要意义。 粉煤灰地聚物胶凝材料的环保特性 粉煤灰地聚物胶凝材料是一种新型的环保材料，它通过利用粉煤灰中的硅铝酸盐在碱性条件下发生水解和缩聚反应，形成具有三维网络结构的无机凝胶材料。这种材料具有高强度、高硬度、高抗化学侵蚀、高耐火性以及固化重金属离子等特性。此外，粉煤灰地聚物胶凝材料在生产过程中的碳排放量远低于传统水泥，有助于减少建筑行业的碳足迹。 固废资源化利用策略：利用粉煤灰、矿渣等 固废资源化利用策略的核心在于将工业副产品转化为有价值的资源。粉煤灰、矿渣等固废通过地聚物技术的应用，可以转化为性能优异的胶凝材料，广泛应用于土木工程、耐火材料和吸附材料等领域。此外，粉煤灰的资源化利用还包括在农业领域应用和有价组分提取，以及生产新型墙体材料、装饰装修材料等绿色建材。 粉煤灰地聚物胶凝材料对环境的好处 1.资源再利用与循环经济：粉煤灰作为燃煤电厂的主要固体废弃物，通过转化为胶凝材料，实现了资源的再利用，减少了工业废料的排放，降低了对自然资源的开采，符合循环经济的理念。 2.减少碳排放与能源消耗：粉煤灰胶凝材料在制备和使用过程中，相比传统胶凝材料（如水泥）能够显著降低碳排放和能源消耗。粉煤灰可以作为混凝土的掺合料，替代部分水泥，从而减少水泥的生产和使用量，有效降低混凝土生产的碳足迹。 3.改善混凝土性能与减少废物产生：粉煤灰胶凝材料能够改善混凝土的性能，如提高混凝土的强度、耐久性和工作性能，延长混凝土的使用寿命，减少因混凝土损坏而产生的建筑废弃物。同时，还能降低混凝土中氧化物和硫化物的含量，进一步降低其对环境的污染。 4.减少工业废料对环境的污染：粉煤灰作为工业废料，如果不进行妥善处理，会对环境造成严重的污染。通过将其转化为胶凝材料，不仅可以减少工业废料的排放，还可以降低对环境的污染，保护生态环境。 5.推动绿色建筑和可持续发展：粉煤灰胶凝材料的应用有助于推动绿色建筑和可持续发展目标的实现。通过减少工业废料的排放和资源的再利用，粉煤灰胶凝材料为建筑行业提供了一种更加环保和可持续的建筑材料选择。 6.降低温室气体排放量：粉煤灰基地质聚合物混凝土在碱激活剂的制备和后期高温养护产生的温室气体约占总量的90%；与普通混凝土相比，粉煤灰地质聚合物混凝土的温室气体排放量降低率为15%。 7.优异的耐火性和耐热性：地聚物在高温（1000～1200℃）也不会氧化和分解，甚至在680℃煅烧后，强度有一定的提升，这可能由于高温煅烧会促进晶体的形成，提高强度。 8.良好的耐化学腐蚀性：一般情况下，除氢氟酸（HF）外，地聚物中键合的Si-O和Al-O很难与其他酸反应，使其成为一种理想的海洋土木工程材料。 9.与金属离子结合性能强：地聚物具有类沸石结构，金属离子或者其他有毒物质很容易被分割包围在环状分子所形成的密闭的空腔中。同时，地聚物中的碱金属离子具有离子交换性能，很容易与金属离子发生交换，从而固定有害的金属离子。 这些环保特性使得粉煤灰地聚物胶凝材料成为一种具有广泛应用前景的环保材料。 结论 粉煤灰地聚物胶凝材料的开发和应用，不仅为固废处理提供了新的思路，也为环保材料的发展开辟了新的道路。通过技术创新和模式创新，粉煤灰地聚物胶凝材料能够有效提升固废的综合利用率，减少环境污染，降低碳排放，实现固废的高附加值利用。随着相关技术的不断进步和政策的支持，粉煤灰地聚物胶凝材料有望在未来的固废利用和环保材料领域发挥更加重要的作用。
2024-12-11 17:09:07查看详情>> -
赤泥基碱激发胶凝材料的制备及机理研究
摘要：系统总结了国内外对赤泥基胶凝材料的研究成果，分析了赤泥种类、掺合料和激发活化措施对赤泥基碱激发胶凝材料力学性能的影响。研究表明烧结法赤泥活性较高，受热活化和水玻璃激发效果较为显著，抗压强度普遍高于25 MPa；拜尔法赤泥较则难以被激发，而目前90%的铝业公司使用拜耳法生产Al2O3。结合已有研究，利用工业固体废弃物脱硫石油焦渣激发拜耳法赤泥，确定了赤泥基激发胶凝材料的基本配合比，经标准养护28 d抗压强度达到25.6 MPa。利用XRD进行的微观分析发现，赤泥中的铝硅酸盐矿物可以在碱性激发剂的作用下发生反应，经过溶解-聚合反应生成聚合物凝胶是赤泥受激发产生强度的主要原因。研究将赤泥用于制备胶凝材料，可以实现赤泥大规模、高附加值的资源化再生利用。 关键词：赤泥；碱激发；活化；脱硫石油焦渣 0引言 在氧化铝工业生产过程中排放的红色泥状残渣称为赤泥。组成和性质复杂，随铝土矿成分、生产工艺及陈化程度有所变化。每生产1 t氧化铝产生1.0~2.0 t赤泥。近年来，赤泥累计库存量已超过40亿t，并且每年继续增长1.2亿t；国内赤泥库存已达3.5亿t，而赤泥资源利用率不到15%。目前，赤泥尚无合适的利用方式，多以外排为主。其他国家多以排海为主，但排海赤泥对海洋污染严重，影响海洋生态环境长达半个世纪；而中国因为地理原因，多以堆存为主。赤泥的堆存一般分为湿法和干法，其中以干法为主。无论是哪种堆存方式，都存在潜在的环境污染风险，例如赤泥脱水风化后造成粉尘污染；赤泥碱性高，侵蚀建筑物和土壤；赤泥含有重金属元素，可污染水体；赤泥含有放射性物质和有毒物质，危害人类和动物的生存发展。而现有的赤泥利用技术利用率较低，存在诸多不足。例如从赤泥中回收有效组分回收过程复杂，成本和能量消耗巨大，产品附加值较低。赤泥可用于生产建筑材料，但目前仅能利用制备低品质，低附加值的产品。赤泥作为环境修复材料的应用，工艺简单，成本低，但是存在引入新污染的风险，并且在施用后难以再循环。因此，对赤泥的高效利用已经成为业内研究的热点，而建材产品用量巨大，若将赤泥用于制备建筑材料，可以实现赤泥大规模、高附加值的资源化再生利用。 1赤泥的构成 1.1赤泥的化学组成 赤泥主要根据氧化铝的不同生产工艺分为拜耳法赤泥和烧结法赤泥。一些铝厂产生的赤泥的主要化学成分见表1所示。 从表1中可以看出，赤泥中含有的主要化学成分是相似的，主要为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O、MgO，但各种成分含量不同。烧结方法的赤泥组成相似，SiO2、Al2O3、CaO含量在60%以上，Fe2O3含量在10%左右；拜耳法赤泥成分较为复杂，成分变化较大，SiO2、Al2O3、CaO含量小于50%，大部分赤泥中Fe2O3含量在30%左右。本研究对山西朔州铝业烧结法和山东信发铝业拜耳法赤泥进行了荧光试验分析。烧结法赤泥中SiO2、Al2O3、CaO含量在60%以上，拜耳法赤泥中CaO含量较低，Fe2O3含量在30%以上，与表1中赤泥相似。 1.2赤泥的矿物组成 分别对拜耳法赤泥（山东信发铝业公司）和烧结法赤泥（山西朔州朔能铝业公司）进行X-衍射分析，图谱如图1、2。 由图1中可以看出，拜耳法赤泥成分复杂，主要矿物是赤铁矿，含有少量的钛矿物、勃姆石、二氧化硅和硅铝酸钠水合物。这些矿物质基本上没有水化活性。拜耳法赤泥不经过煅烧，直接用苛性碱浸出铝，剩余含硅铝矿物结构未破坏更不会在碱性激发剂中溶解，硅铝的溶解速率低，活性较低。由图2中可以看出，烧结法赤泥的主要矿物是石榴石和钙霞石，含有少量钛矿物、坡缕石和无定形硅铝酸盐水合物。大量石榴石和钙霞石主要用作骨架支撑，而无定形硅铝酸盐水合物则起胶结和填充作用。其中钛矿物呈现惰性，可以提高结构的稳定性。烧结法的赤泥在高温下煅烧，硅铝和钙离子易溶解形成CaO-Al2O3-SiO2三元体系，活性较高。 综上所述，烧结法赤泥活性较好，拜耳法赤泥活性较差。然而，超过90%的铝业公司目前使用拜耳法工艺生产氧化铝，且拜耳法赤泥更难处理，因此，对拜耳法赤泥进行活化处理和资源化再生利用成为亟待解决的技术难题。 2赤泥基碱激发胶凝材料制备研究 碱激发材料是新开发的基于铝、硅、钙质矿物或废弃物为原料，以碱金属或碱土金属盐为激发剂，经历溶解-再聚合过程凝结硬化，绿色、低碳的胶凝材料。近几年一些学者扩展了激发剂的选择，除碱性激发剂如水玻璃和苛性碱外，还选用磷酸等酸性激发剂及硫酸盐、氟化物等盐类激发剂，促进了碱激发材料的发展。赤泥含大量的铝、硅、钙质，可作为碱激发原料，结合其他辅助性材料，制备赤泥基碱激发胶凝材料。 2.1掺合料 赤泥中Si/Al比较低，Al不能全部用于聚合反应而存于溶液中，所以形成的胶凝材料强度较低。当提高Si/Al比后，Al全部进入硅铝框架中，微观结构更加致密，胶凝材料强度相对较高。因此，有必要加入一部分高活性硅铝原料共同激发，如矿粉、粉煤灰及偏高岭土等，可以有效地提高赤泥基胶凝材料的抗压强度。制备绿色、低碳的赤泥地聚合物，要尽量提高赤泥占胶凝材料总量的比例（≥50%）或掺加其他硅铝钙质废料，降低成本，提高市场竞争力。 2.2活化方式 赤泥中硅铝的溶解速率低，形成的胶凝材料的强度较低。可以通过机械活化改变赤泥的性能，从而提高胶凝材料的强度。赤泥机械活化一般多选用球磨机和振动磨进行机械研磨，破坏颗粒的表面结构提高颗粒的细度，但会增大用水量降低材料早期强度。另外赤泥持水量较高，机械研磨并不能磨成小颗粒，过度粉磨会导致颗粒团聚，易形成黏片状结构，胶凝材料力学性能提高幅度不显著。热活化通常在500~800℃的高温下进行。在锻烧条件下，赤泥中稳定铝硅体的结构被破坏，形成亚稳硅铝酸盐结构，胶凝材料的抗压强度提高，但煅烧温度高，成本较高。化学活化多选用碱性激发剂激发，碱性激发剂使液相中的碱度提高，赤泥中硅铝矿物在强碱溶液中结构破坏，硅氧键与铝氧键破坏溶出硅铝单质，然后形成硅铝质凝胶，最后聚合形成类沸石结构。水玻璃是最常用的激发剂，激发效果最好，但商品级的碱硅酸盐价格较为昂贵，制备成本提高。 2.3制备工艺 赤泥基碱激发胶凝材料制备过程如图3所示。首先将原状赤泥进行烘干、研磨和筛分处理，可以通过机械研磨和高温煅烧对赤泥进行活化处理获得高活性赤泥粉体。根据需要，添加硅铝质材料、外加剂或纤维等掺合料改善胶凝材料的性能。选择合适的激发剂类型和用量，以及最佳的水胶比。最后是成型以及养护等工序。 3力学性能 目前，国内外一些学者对赤泥制备碱激发胶凝材料进行研究，如表2所示。 图片 从表2可以看出，可以通过改变各种原料（赤泥种类、激发剂、掺合料、水的比例）、选择合适的成型工艺和养护方法，以改善赤泥基胶凝材料的力学性能。现有研究利用烧结法赤泥激发制备胶凝材料抗压强度一般在25 MPa以上，而利用拜尔法赤泥激发制备得到的胶凝材料抗压强度较低。掺合料多选用活性较好的矿渣、粉煤灰和硅灰，少部分添加石灰和脱硫石膏提高赤泥粉体的活性。赤泥激发活化后胶凝材料抗压强度有所提高，高温蒸压养护有利于提高胶凝材料的力学性能。 4激发机理 在激发剂的作用下，赤泥中的矿物硅氧键和铝氧键被破坏，硅铝单体溶解；然后单体聚合为低聚物，形成凝胶，最后硅铝结构聚合形成高聚物硅铝聚合凝胶。如果赤泥含钙量较高，如烧结法赤泥，会溶解出钙离子，最后生成C-S-H和C-A-S-H凝胶；拜耳法赤泥含钙量较少，会生成N-A-S-H凝胶。图4为华中科技大学叶楠博士利用碱热活化激发拜尔法赤泥，加入硅灰和水后水化生成胶凝材料的过程。 加入氢氧化钠，赤泥被碱活化，矿物结构被破坏，硅氧四面体与硅氧四面体分解。部分Fe3+代替了Al3+生成铁氧混合体；加入水和硅灰后，硅铝单体在碱环境下生成低聚合物；硅灰溶出硅氧单体，最后形成稳定的N-A-S-H凝胶，游离的Na+被包围在凝胶中。 5试验 本试验选用山东信发铝业公司提供的拜耳法赤泥。试验发现机械活化效果不显著，热活化消耗能量较高，对未高温煅烧拜耳法赤泥进行碱激发效果不理想。因此利用工业废弃物脱硫石油焦渣作为主要激发剂，加入高贝利特硫铝酸盐水泥熟料双重激发赤泥。通过正交试验确定赤泥/高贝利特水泥熟料质量比为3/1，石油焦渣占粉体总量40%，水胶比为0.4，当胶砂比为1∶3时，制备赤泥基碱激发胶凝材料，经标准养护28 d抗压强度达到25.6 MPa。 硫铝酸钙是普通硅酸盐水泥的主要水化产物，具有良好的早期强度。铝酸盐和硫酸钙是合成硫铝酸钙的主要成分。赤泥是一种高碱度的铝硅酸盐原料，石油焦渣含大量的氧化钙和硫酸钙。赤泥基胶凝材料的水化反应产物如图5。 由图5中可以看出，水化产物的主要物相是钙钒石、赤铁矿、方解石、硬石膏和硫酸钙铁矿物。其中，赤铁矿来源于拜耳法赤泥，硬石膏和方解石均来源于脱硫石油焦渣。 高贝利特水泥熟料水化，溶液的温度和碱度提高；脱硫石油焦渣中氧化钙形成氢氧化钙，消耗大量的水，溶液的pH值升高；赤泥中硅铝酸盐矿物解聚并与溶液中Ca2+和SO42-反应形成钙矾石和水合硅酸钙。石油焦渣含大量的氧化钙和硫酸钙可代替石膏和石灰，对赤泥激发效果显著，外加钙源可以提高胶凝材料强度。水泥熟料水化产生氢氧化钙有利于赤泥的激发。大量的消耗赤泥和石油焦渣，增加固体废弃物的利用。 硅铝酸盐矿物溶解速率低，大部分不参与反应，这是地聚合物抗压强度不足的主要原因。因此，下一步要对拜耳法赤泥进行活化处理增加硅铝溶出率，添加含硅铝酸盐固体废弃物提高硅铝含量和硅铝比，提高胶凝材料的抗压强度。 6总结 （1）目前的赤泥激发工艺中，烧结法赤泥更容易进行激发，热活化和水玻璃激发效果显著，激发得到的胶凝材料抗压强度高于25 MPa；由拜尔法赤泥激发制备的胶凝材料抗压强度较低，针对拜耳法赤泥进行激发的研究还远远不足。 （2）赤泥/高贝利特水泥熟料质量比为3/1，石油焦渣占粉体总量40%，水胶比为0.4，当胶砂比为1∶3时，制备赤泥基碱激发胶凝材料，经标准养护28 d抗压强度达到25.6 MPa。 （3）赤泥中硅铝酸盐矿物在碱激发剂作用下，解聚为单体，单体再聚合为聚合物，最后生成C-S-H和C-A-S-H凝胶，是赤泥基碱激发材料产生强度的主要原因。
2024-12-11 17:06:21查看详情>> -
高炉矿渣特性对其活性和立磨生产的影响
高炉矿渣是高炉冶炼过程中产生的副产物，其主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3和MgO，其中含有Ti、S等微量元素，经研究，Ti含量的变化会影响高炉矿渣冲制过程中泡沫渣的含量。高炉不同的冲渣方式，导致高炉渣在高温冷却的速度不同，产生的高炉矿渣的结构也不同。同时高炉矿渣本身化学成分的波动，对高炉矿渣的排水、矿渣立磨的煤耗和台时产量以及矿渣粉的活性有密切的影响。 1试验 1.1原料 我公司高炉产生的高炉矿渣，以及利用该高炉矿渣生产的矿渣粉，化学成分见表1。 1.2高炉冲渣和立磨工艺布局 我公司采用印巴法和明特法冲制高炉矿渣，经皮带运输至高炉矿渣料场，经自然堆放和晾晒72h后，作为矿渣立磨原料。矿渣立磨型号为德国莱歇生产的LM56.3+3，配套140GJ供热能力的热风炉。 1.3试验方法 （1）采用德国Bruke D8 Advance型X射线衍射仪分析不同冲渣制度下的高炉矿渣矿物结构。 （2）使用实验室小磨，将烘干好的3kg高炉矿渣，粉磨40min后，测定比表面积，表征高炉矿渣易磨性。 （3）按照GB/T 18046—2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中的胶砂强度比法测定矿渣粉活性指数。 2结果与讨论 2.1不同冲渣方式对高炉矿渣矿物结构、易磨性和活性的影响 测试了明特法与印巴法冲制的高炉矿渣的矿物组成，见图1，可知明特法冲制的高炉矿渣含有大量的钙铝黄长石（Ca2Al2SiO7）晶体，以及小部分的镁蔷薇辉石（Ca3MgSi2O8）晶体，通过定性分析，玻璃体的含量远小于钙铝黄长石晶体的含量，而钙铝黄长石晶体抑制矿渣粉的水化活性，其活性主要是玻璃体在碱性环境下的解聚产生的，通过对比可知，印巴法的热水冲渣制度下的矿渣，钙铝黄长石的晶体含量极少，且晶体形式主要以微晶状态存在，玻璃体含量高。 测试了明特法与印巴法冲制的高炉矿渣的易磨性和活性指数，见表2，结合上述图1的XRD图谱可知：印巴法冷却液态渣速度较快，矿物结构以玻璃体为主，包含较高的能量，其机械粉磨做功较小，导致其易磨性（比表面积）较明特法冲制的高炉矿渣高30m2/kg，7d和28d活性指数分别高13%和12%。下文所讨论高炉矿渣和矿渣粉都采用印巴法冲制。 图1明特法与印巴法两种冲渣制度下的矿渣粉的XRD图 2.2高炉矿渣化学成分对活性的影响 矿渣粉主要的结构为玻璃体结构，其水化活性的来源为高温的液态渣经急冷保存下来的能量，主要是其中的Al2O3经水化环境中的Ca(OH)2激活，反应生成具有胶凝特性的絮状结构的C-A-H（铝胶结构），C-A-H又与水化体系中的SO3反应，生成具有针棒状的AFt（钙矾石），在水泥硬化浆体中起骨架结构，增强水泥体系强度，宏观表征为矿渣粉具有活性。因此综合上述分析，影响矿渣粉活性的主要因素包含矿渣粉的Al2O3、SiO2和玻璃体含量。 通过图2可知，Al2O3和SiO2含量的波动对矿渣粉的7d活性指数有较显著的影响，这是因为当矿渣中Al2O3含量高时，液态高炉渣的黏度较高，不易形成钙铝黄长石微晶，同时矿渣中玻璃体中的主要水化活性物质Al2O3较高。而矿渣中SiO2含量高时，矿渣的活性会出现明显的下降。因此需对两者综合考虑。 图2矿渣中Al2O3和SiO2的含量变化与其7d活性指数的关系 2.3高炉矿渣化学成分对易磨性的影响 矿渣的易磨性不仅受到其冲渣方式的影响，也受到其化学成分的影响，分析了高炉矿渣中的化学成分对矿渣的易磨性和对立磨台时产量的影响，见图3，可见：在相同冲渣方式下，随着高炉矿渣中SiO2含量由32%上升至34%，高炉矿渣比表面积由420m2/kg降至400m2/kg。 2.4高炉矿渣堆积密度对水分、立磨台时产量和煤耗的影响 统计了2018年5月至6月时间段的高炉矿渣堆积密度和水分的数据，见图4，可知：从2018年5月下旬至6月，高炉矿渣堆积密度呈不断下降趋势，同时，高炉矿渣水分呈不断上升的趋势，表明了高炉矿渣堆积密度与水分有直接关系。 按照入磨高炉矿渣的水分≤8.5%的要求，从图5中可以得出，对应的高炉矿渣堆积密度临界点为1060kg/m3，因此要求高炉矿渣的堆积密度不小于1060kg/m3，否则将严重影响矿渣粉的台时产量、煤耗等。图6为2018年5月份和6月份高炉矿渣水分对矿渣磨机台时产量曲线图，可以看出，随着矿渣水分增加，磨机的台时产量下降，主要原因为，高炉矿渣水分提高，磨机运行工况不稳定。 同时，因高炉矿渣水分的提高，矿渣磨机的煤耗也呈上升趋势，通过测算可知，高炉矿渣水分每上升1%，矿渣立磨煤耗上升约0.5kg/t。 图3高炉矿渣化学成分与易磨性变化对应关系 图4 2018年5月份和6月份高炉矿渣堆积密度和水分的变化趋势 图5高炉矿渣堆积密度和水分的关系 图6高炉矿渣水分对立磨台时产量的影响 3结论 （1）印巴法冲制的高炉矿渣结构主要为活性高的玻璃体结构，明特法冲制的高炉矿渣主要为活性低的钙铝黄长石（Ca2Al2SiO7）晶体结构，且印巴法冲制的高炉矿渣易磨性要高于明特法冲制的。 （2）高炉矿渣堆积密度≥1060kg/m3时，经堆放72h自然排水后，高炉矿渣水分可以控制在8.5%，有利于立磨煤耗的降低和台时产量的提高。 （3）高炉矿渣中SiO2化学成分的升高会降低矿渣磨机台时产量。 （4）高炉矿渣中对活性指数有益的化学成分为Al2O3，其对活性不利的成分为SiO2。 作者：日照钢铁控股集团有限公司梁晓杰 编辑：冶金渣与尾矿 文章仅用于技术交流分享，如有冒犯请联系我们删除，感谢理解。
2024-12-09 14:43:03查看详情>> -
钢渣矿渣基全固废胶凝材料的水化反应机理
为了促进钢铁冶金渣的高附加值应用，以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料制备胶凝材料，研究了不同掺量CaO或Na2SO4对胶凝材料的化学活化作用，并利用XRD、SEM对掺入激发剂胶凝材料的水化产物进行了分析。结果表明，掺入少量CaO或者Na2SO4的胶凝材料净浆试块早期抗压强度会有一定的提高，后期强度变化不大；但当Na2SO4掺量超过2%时，净浆试块的抗压强度会降低。掺入激发剂对胶凝材料的水化产物种类不会造成影响，其水化产物主要包括钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和氢氧化钙(CH)。 1引言 2013年，我国钢铁行业冶炼废渣产生量约4.13亿吨，但是钢渣的综合利用率还相对较低。付卫华等开展了钢渣的胶凝性能研究，结果表明：纯钢渣与水拌合后可缓慢硬化，但钢渣的胶凝性能很弱。Yan等等研究了钢渣胶凝材料的高温激发特性，结果表明，高温能够促进钢渣的水化反应，加速水化产物的生成。Takashima在800～1450℃将钢渣高温激发，可使钢渣中的γ-C2S(低胶凝性能)转变成为α型或α’型C2S(高胶凝性能)，再急冷后，得到的钢渣中含α型或α’型C2S较多，然后将这种被改性后的钢渣被作为高活性的掺合料使用在建筑工程水泥混凝土中，但是高温激发难以控制。采用化学激发法提高胶凝材料反应活性，系统的研究它们的激发规律，并分析它们的水化反应产物激发机理，这对全固废胶凝材料的开发和应用有重要意义。徐彬等的研究结果表明碱激发剂硅酸钠能够提高钢渣水泥的力学性能，掺硅酸钠的钢渣水泥28 d强度达到56.4 MPa。胡曙光等以水玻璃为激发剂激发钢渣水泥活性，当外加剂掺量不超过3%时，钢渣水泥的强度较快增长，当外加剂掺量超过3%时，28 d强度甚至有一定的下降。Tian等研究结果表明，掺入硫酸钠的钢渣-矿粉胶凝材料水化反应主要生成C-S-H凝胶、AFt晶体及少量的Ca(OH)2晶体。Cengiz等利用氢氧化钠、水玻璃和碳酸钠对钢渣进行活性激发，结果表明不同的激发剂均能对钢渣活性起到一定的激发作用。所以本课题选用CaO和Na2SO4作为激发剂，研究这两种激发剂对胶凝材料的化学活化规律，为促进钢铁冶金渣的高附加值应用奠定基础。 2试验 2.1试验原料 图1钢渣的XRD图谱 Fig.1 XRD pattern of steel slag 钢渣：由河北省武安市裕华钢铁有限公司提供，其XRD图谱如图1，钢渣中含有较多的玻璃相，其主要矿物相为RO相(MgO、FeO和MnO的固溶体)、C3S、C2S、C2F、和少量CaO。矿渣采用河北金泰成建材股份有限公司提供的高炉水淬矿渣。脱硫石膏采用北京石景山热电厂提供的脱硫石膏。原料的化学成分分析结果见表1。 根据Mason B提出的评价钢渣的碱度值(M)的计算办法，本课题所用钢渣的碱度为：M=w(CaO)/[w(SiO2)+w(P2O5)]=2.07，属于中碱度渣。 表1主要原料化学成分分析结果(质量分数，%) Tab.1 Chemical composition of raw materials(mass fraction，%) 2.2试验方法 将破碎后的钢渣采用球磨机进行粉磨，试验中所用的球磨机为SMφ500×500试验磨。将钢渣、矿渣、石膏分别粉磨至比表面积为560 m2/kg、580 m2/kg和640 m2/kg，按钢渣、矿渣、石膏的质量比为20∶68∶12比例混合制备胶凝材料，分别外掺入胶凝材料不同质量分数的CaO或者Na2SO4，水胶比0.20，PC减水剂采用外掺法，掺量为胶凝材料质量的0.4%，制备30 mm×30 mm×50 mm的净浆试块，采用标准养护(温度(20±1)℃、相对湿度不低于90%)，1 d后拆模，继续在标准养护条件下养护，按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》分别测试试块的强度，利用XRD对胶凝材料水化产物进行分析，研究两种激发剂对全固废胶凝材料的化学活化作用。试验方案见表2。 表2激发剂对全固废胶凝材料活化作用试验方案 Tab.2 Test plan of activation on cementitious materials by exciting agent/% 续表 3结果与讨论 3.1 CaO掺量对胶凝材料性能的影响 3.1.1 CaO掺量对胶凝材料净浆试块力学性能的影响 不同掺量CaO对净浆试块抗压强度的影响结果见图2所示。 图2 CaO掺量对胶凝材料净浆试块抗压强度的影响 Fig.2 Effect of different CaO content on compressive strength of cementitious materials paste 从图2中可以看出，CaO的掺入能够在一定程度上激发全固废胶凝材料的水化反应活性，净浆试块的早期抗压强度会有一定的提高。在3 d龄期时，随着CaO掺量的增加，净浆试块的抗压强度略有提高，但当CaO掺量达到3%以后，抗压强度的增长不大。主要是由于CaO掺入以后，在反应初期能够迅速与水发生反应，生产Ca(OH)2，使得体系的pH值迅速提高，OH-不断和钢渣、矿渣颗粒表面接触，使钢渣和矿渣的表面遭到“破坏”，促进钢渣和矿渣的水化，缩短反应周期，同时还能够提供较多的Ca2+，促进水化产物的形成。但当养护至7 d和28 d龄期时，掺入CaO的试样抗压强度和未掺入CaO的试样抗压强度差别不大，主要是由于在水化反应进行一段时间之后，体系的pH值和离子浓度趋于平衡状态，水化产物的生成主要靠钢渣和矿渣的水化反应来生成，CaO的激发作用有限。 3.1.2不同CaO掺量胶凝材料XRD分析 不同掺量CaO胶凝材料在3 d、28 d龄期时的XRD图谱见图3和图4所示。 图3不同CaO掺量胶凝材料3 d龄期XRD图谱 Fig.3 XRD patterns of cementitious materials with different CaO content at 3 d curing age 图4不同CaO掺量胶凝材料28 d时XRD图谱 Fig.4 XRD patterns of cementitious materials with different CaO content at 28 d curing age 从图3中可以看出，CaO掺入以后对全固废胶凝材料的水化反应产物种类不会造成影响。掺CaO的胶凝材料的早期水化产物物相中主要包括钙矾石(AFt)、氢氧化钙(CH)，以及未参与水化反应的硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、RO相和石膏。在3 d龄期时钙矾石的波峰有增强的趋势，表明CaO掺入以后促进了钙矾石的生成。主要是由于CaO掺入之后，在水化反应早期，体系的pH值和Ca2+浓度迅速提升，在脱硫石膏和碱性环境的激发作用下，矿渣中硅(铝)氧四面体发生解离，溶出部分可溶硅(铝)，与体系中的Ca2+形成C-S-H凝胶和AFt等水化产物。随着水化产物的逐渐形成，矿渣表面与溶液之间偏铝酸根溶解平衡被不断打破，促进铝氧四面体从矿渣玻璃表迁移出来，破坏了硅氧四面体与铝连接使矿渣玻璃体表面的硅(铝)氧四面体聚合度快速下降，剩余的硅(铝)氧四面体的活性又再次被激发，而发生解离的矿渣溶出的低聚硅酸根离子和铝酸根离子又可以吸收一定量的Ca(OH)2生成C-S-H凝胶和AFt等水化产物。这也是胶凝材料强度持续增长的原因。对比M3、M4和M5可以发现，钙矾石的波峰差别不大，这表明当CaO掺量超过3%时，体系的Ca2+浓度近于饱和状态，再继续增加对于钙矾石的生成贡献值降低。从图4可以看出，在28 d龄期时，各组胶凝材料的水化产物中石膏的波峰逐渐消失，其它各组各水化产物的波峰形状非常接近，表明CaO的掺量对全固废胶凝材料28 d水化产物影响不大。 3.1.3不同掺量CaO胶凝材料净浆试块SEM分析 按照表2所示方案，制备M1和M3组胶凝材料，即胶凝材料中CaO掺量分别为0%和3%，分别外掺0.4%的PC高效减水剂，水胶比0.20，制备净浆试块，采用标准养护，在规定龄期取样，利用SEM对胶凝材料的微观形貌进行分析。图5和图6分别为M1和M3组胶凝材料在3 d和28 d龄期时的SEM照片。 图5不同掺量CaO胶凝材料3 d龄期时的SEM照片 Fig.5 SEM images of cementitious materials with different CaO content at 3 d curing age 图6不同掺量CaO胶凝材料28 d龄期时的SEM照片 Fig.6 SEM images of cementitious materials with different CaO content at 28 d curing age 从图5中可以看出，在3 d龄期时，掺入3%CaO的胶凝材料水化产物(M3)中AFt的生成量要明显多于未掺入CaO的胶凝材料(M1)。而且还可以发现，M3组胶凝材料水化产物中的AFt明显要比M1组的粗壮一些，表明适量CaO掺入以后，在反应初期能够迅速与水发生反应，生成Ca(OH)2，使得溶液中的Ca2+和OH-显著增多，体系pH值快速升高，OH-和钢渣、矿渣颗粒表面接触，使钢渣和矿渣表面遭到“破坏”，促进钢渣和矿渣的水化，整个体系的Ca/Si快速升高，促进体系中AFt晶体的生成和长大，导致胶凝材料的水化反应诱导期提前，早期抗压强度升高。 从图6中可以看出，水化反应至28 d龄期时，M1和M3组胶凝材料水化产物的微观形貌没有太大的区别。主要是在水化反应进行一段时间之后，体系的pH值和离子浓度趋于平衡状态，水化产物的生成主要靠钢渣和矿渣的水化反应来生成，反应所生成的C-S-H凝胶和AFt的总量主要由钢渣和矿渣的水化程度来决定，这也验证了CaO的掺入，对于胶凝材料后期强度影响不大的结论，同时这与3.1.1和3.1.2节所得结论相一致。随着反应的持续进行，C-S-H凝胶和AFt已经紧密的结合在一起，相互交织，整个体系形成了较为致密的结构。 3.2 Na2SO4掺量对胶凝材料性能的影响 3.2.1 Na2SO4掺量对净浆试块力学性能的影响 不同掺量Na2SO4对净浆试块抗压强度的影响结果见图7所示。 图7 Na2SO4掺量对胶凝材料净浆试块抗压强度的影响 Fig.7 Effect of different Na2SO4 content on compressive strength of cementitious materials paste 从图7中可以看出，Na2SO4的掺入对全固废胶凝材料的力学性能有较大影响，胶凝材料各个龄期的抗压强度先增大后减小。当掺量为1%时，抗压强度值最大。出现这一现象的原因主要是，少量Na2SO4掺入以后，图片会与体系中的Ca2+相结合，Na2SO4的溶解平衡被打破，体系碱性提高，使得钢渣、矿渣等的水化反应速度加快，水化程度加深，体系强度增加。但是当Na2SO4掺入量超过2%时，胶凝材料的抗压强度显著下降，主要是由于体系中水化产物生成速度过快，并且相互交织在一起，迅速形成具有一定结构的硬化浆体，而这部分硬化浆体由于水化产物分布不均匀，镶嵌不均造成局部大孔较多，新生成的水化产物不能及时填充，呈现出孔隙较大的不良结构，造成抗压强度较低。当Na2SO4掺量达到4%时，还会出现较为明显的泛霜现象。因此，全固废胶凝材料中Na2SO4的较合适掺量为1%。 3.2.2不同掺量Na2SO4胶凝材料XRD分析 不同掺量Na2SO4的胶凝材料在3 d、28 d龄期时的XRD图谱见图8和图9所示。 图8不同Na2SO4掺量胶凝材料3 d时XRD图谱 Fig.8 XRD patterns of cementitious materials with different Na2SO4 content at 3 d curing age 图9不同Na2SO4掺量胶凝材料28 d时XRD图谱 Fig.9 XRD patterns of cementitious materials with different Na2SO4 content at 28 d curing age 从图8和图9中可以看出，Na2SO4的掺入对全固废胶凝材料的水化反应产物种类不会造成影响。3 d龄期时，掺Na2SO4的胶凝材料的水化产物物相中主要包括钙矾石(AFt)、氢氧化钙(CH)，以及未参与水化反应的硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、RO相和石膏。对比图6中的谱线可以看出，随着Na2SO4的掺入，钙矾石的波峰有增强的趋势，衍射峰在25°～35°之间的“凸包”现象也愈发明显，表明Na2SO4掺入以后促进了水化产物钙矾石和C-S-H凝胶的生成。主要是由于Na2SO4可以为水化反应体系提供更多的图片，使得水化反应向着有利于生成胶凝物质的方向移动。钢渣中的硅酸盐、铝酸盐矿物成键结构主要是硅氧键和铝氧键，多以[SiO4]和[AlO4]或[AlO6]的形式存在，其中活性较高的颗粒在碱性环境条件下迅速溶解，并释放出大量的OH-、Ca2+、硅(铝)溶解物等，Na+可以在碱性环境中能够将钢渣中的Ca2+置换出来，形成了富含Ca2+、[Al(OH)6]3-、图片、[H3SiO4]-、OH-等离子的液相，这些离子又可以重新结合，使得钢渣中的硅氧键和铝氧键不断断裂，钢渣也随之源源不断地溶解，针棒状的AFt晶体穿插于C-S-H凝胶之中，使得硬化浆体的结构逐渐密实，抗压强度也随之增大。AFt晶体生成的同时也促使矿渣中硅氧四面体的Si-O键持续不断的断裂，进而在碱性溶液中与Ca2+反应生成C-S-H凝胶。随着水化反应的持续进行，钢渣也不断水化并生成Ca(OH)2，而矿渣持续水化吸收体系中的Ca2+，反过来又促进钢渣水化程度的加深。到28 d龄期时各水化产物的波峰形状非常接近，表明Na2SO4的掺量对全固废胶凝材料28 d水化产物影响不大。 3.2.3不同掺量Na2SO4胶凝材料净浆试块SEM分析 按照表2所示方案，制备N1和N2组胶凝材料，分别外掺0.4%的PC高效减水剂，水胶比0.20，制备净浆试块，采用标准养护，在规定龄期取样，利用SEM对胶凝材料的微观形貌进行分析。图10和图11分别为N1和N2组胶凝材料3 d和28 d龄期时的SEM照片。 图10不同掺量Na2SO4胶凝材料3 d时SEM照片 Fig.10 SEM images of cementitious materials with different Na2SO4 content at 3 d curing age 图11不同掺量Na2SO4胶凝材料28 d时SEM照片 Fig.11 SEM images of cementitious materials with different Na2SO4 content at 28 d curing age 从图10中可以看出，在3 d龄期时，掺入1%Na2SO4的胶凝材料水化产物(N2)中AFt的生成量要明显多于未掺入Na2SO4的胶凝材料(N1)。而且还可以发现，N2组胶凝材料水化产物中的AFt明显要比N1组的粗壮一些，表明适量Na2SO4掺入以后，使得体系中图片离子浓度增大，使得水化反应向着水化产物增加的方向移动，同时还能在一定程度上提高体系中液相的pH值，增强碱性环境，为AFt的生成创造环境，促进体系中AFt晶体的生成和长大。另一方面，Na2SO4的加入能够有效促进钢渣和矿渣中的网格状玻璃体结构的破坏，并解离出[SiO4]4-和[AlO4]5-，进而与Ca2+、OH-相结合，生成水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶。水化铝酸钙凝胶进一步和图片结合可以生成水化硫铝酸钙。体系中所生成的凝胶和AFt相互交织在一起，随着反应的持续进行，水化产物不断由低聚合度向高聚合度转变，促进了强度的进一步增长。加入Na2SO4后，Na+也能够有效促进钢渣和矿渣中网格玻璃体解聚和分离，生成阴离子团，进而促进水化反应的进行。体系中，Ca2+、Na+、图片相互依存，共同促进了水化反应的进行，试块的强度也逐渐提高。 从图11中可以看出，水化反应至28 d龄期时，N1和N2组胶凝材料水化产物的微观形貌没有太大的区别。主要是在水化反应进行一段时间之后，体系的pH值和离子浓度趋于平衡状态，水化产物的生成主要靠钢渣和矿渣的水化反应来生成，适量Na2SO4的掺入，对于胶凝材料后期强度影响不大。反应所生成的C-S-H凝胶和AFt晶体已经紧密的结合在一起，相互交织，整个体系形成了较为致密的结构，这与3.2.1和3.2.2节所得结论相一致。 通过3.1节和3.2节的研究结果可以看出，在钢渣矿渣基胶凝材料体系中掺入适量的CaO或者Na2SO4，能够促进早期水化反应的进行，进而提高早期强度。同时，激发剂的掺入对于试块后期强度和水化产物影响不大。研究结果表明，在钢渣矿渣基胶凝材料体系中，当钢渣掺量达到40%时，试块儿的早期强度会明显降低，钢渣的大掺量和早期强度相互矛盾，因此如果需要尽可能使用较多的钢渣，同时还要求较高的早期强度，即可考虑在体系中掺入合适比例的CaO或者Na2SO4。 4结论 (1)CaO或Na2SO4作为激发剂掺入以后对全固废胶凝材料的活性影响较为明显。CaO较为适宜的掺量为3%，而Na2SO4较为适宜的掺量则为1%。相比较而言，CaO对于胶凝材料试块早期强度的提高作用大于Na2SO4，因此，如果要尽提高钢渣矿渣基全固废胶凝材料试块的水化反应早期强度，掺入3%的CaO可能更为适宜; (2)CaO或Na2SO4的掺入对全固废胶凝材料的水化反应产物种类不会造成影响。主要包括钙矾石(AFt)、水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和氢氧化钙(CH)，以及未参与水化反应的硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、RO相和石膏。合适掺量的激发剂能够在一定程度上促进胶凝材料水化反应的进行。 作者：崔孝炜 狄燕清 倪文 编辑：固废利用与低碳建材 转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请与我们联系，我们将及时更正。
2024-12-09 14:39:31查看详情>> -
江南（中国）在近期成功通过了三体系认证和绿色建材三星级认证
江南（中国）在近期成功通过了三体系认证和绿色建材三星级认证，这一成就标志着公司在质量、环境和职业健康安全管理方面，以及绿色建材生产领域达到了行业内的领先水平。 江南（中国）成立于2019年4月11日，注册资金3000万元，是一家国家级科技型中小企业。自成立以来，公司一直致力于研发和生产低碳、环保的建筑材料，以满足市场对绿色建材日益增长的需求。 在三体系认证方面，江南（中国）严格按照ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和ISO45001职业健康安全管理体系的标准要求，建立了完善的管理体系，并通过了权威机构的认证审核。这一认证不仅证明了公司在质量、环境和职业健康安全方面的管理能力达到了国际标准，也彰显了公司对产品品质、环境保护和员工健康的重视。 在绿色建材三星级认证方面，江南（中国）凭借其先进的生产技术和环保理念，成功通过了严格的认证流程。公司研发的绿色再生胶凝材料等产品，不仅在生产过程中实现了资源的循环利用，还大大降低了能耗和污染物排放，完全符合绿色建材三星级认证的标准要求。 江南（中国）的成功认证，不仅是对公司自身实力和努力的肯定，也是对公司未来持续发展的有力保障。通过认证，公司将进一步提升品牌形象和市场竞争力，为客户提供更优质、更环保的建筑材料产品和服务。 此外，江南（中国）还积极参与行业标准的制定和产学研合作，与东北大学、辽宁省固废产业技术创新研究院、中建科技集团有限公司等单位建立了紧密的合作关系，共同推动建筑材料国家行业标准的绿色转型和可持续发展。 综上所述，江南（中国）的三体系认证和绿色建材三星级认证成功，是公司发展历程中的重要里程碑，也是公司对未来发展的坚定承诺。公司将继续秉承绿色、环保、创新的理念，为推动建筑材料行业的绿色转型和可持续发展做出更大的贡献。
2024-12-06 14:46:31查看详情>> -
中央经济工作会议，5大看点！
两场高层重要经济会议即将召开！ 一个是中央政治局会议，一个是中央经济工作会议。 政治局会议在先，一般是月初召开，经济工作会议紧随其后。 在12月政治局会议，针对后续经济发展的大调子和方向定了之后，紧接着就会召开中央经济工作会议，进一步分析当前和未来一段时间的中国经济形式，讨论更加细节的经济政策和发展方向。 那这次中央经济工作会议，究竟有哪些方面值得期待？ 针对这次会议，柏年做5点前瞻。 1、货币政策 12月2日央行行长潘功胜公开表示，明年“将继续坚持支持性的货币政策立场和政策取向，加大逆周期调控力度”，这一点和央行3季度发布的货币政策执行报告当中提到的“加大货币政策调控强度”保持一致。 应该说，2025年，降准、降息都可期。其中，涉及降息的部分，银行的LPR利率下调应该是重点。 到时，企业信贷、老百姓的住房贷款利率，都会有效降低，对实体企业和居民来说，是直接的、实质性的利好。 2、财政政策 明年，在中美贸易争端有可能加剧的背景下，出口增速有一定压力，这时“国内经济大循环”就显得尤为重要。 要加强国内经济大循环，财政政策加力的必要性就增强。 预计2025年，我国的一般赤字率将会提升到3.5%-4.0%之间甚至更高。 同时相比2024年，结合财政部蓝部长10月份的公开发言，明年地方政府专项债的规模将会进一步扩容，预计突破到4.5万亿以上，届时重大工程项目的审核方式，可能也会优化。 同时，和今年类似，特别国债继续发行的可能性也较大。 由于924新政时提及新增1万亿特别国债，用于补充商业银行资本金，明年新增特别国债总规模应该会超过2万亿。 3、消费政策 从过往10年的GDP增长数据来看，消费每年对GDP增长率的贡献占比，基本都在60%左右甚至以上，是中国经济真正的压舱石。 因此，在明年外部有压力的背景下，消费的重要性将更为凸显。 25年，设备更新和消费品“以旧换新”都有望扩容。 2024年，我们共实施两轮“两新”政策（即设备更新和消费品以旧换新），但仅有第二轮3000亿左右超长期特别国债资金给予“真金白银”补贴。 近期，包括商务部、发改委已表态研究政策接续。因此，2025年有望延续实施“两新”政策，预计会有3000亿以上，且进一步扩大补贴范围，消费品种可能扩大至家居、家装、家纺、消费电子等。 4、地产政策 可以看到，24年中央的稳地产思路已经发生转变，期间也已经有实质性的动作。 比如，要求商业银行加大对“白名单”房企的贷款投放力度，同时，通过发行地方专项债来支持土地收储、存量房收储，缓解地方政府的土地出让和存量房的压力。 不过，今年收储规模略显克制，年内仅有新设3000亿的保障性住房再贷款。 2025年，稳地产供需两端有望继续加力，包括： 供给端，增加收储规模、中央也可能更大程度参与地方收储； 需求端，像北京、上海等城市，会进一步松绑限购、限售等。 5、产业政策 就在最近，国务院批准了两家央企，中国国新和中国诚通集团后续发行5000亿专项债的方案。 11月27日，首期发行500亿已经落地。 可以看到，除了通过中央提升赤字率“加杠杆”之外，央企“加杠杆”的大幕也正在拉开。 这5000亿专项债后续陆续发行，重点方向之一，就是支持央企发起创业投资基金，鼓励科技行业和国家鼓励的重点行业发展。 展望25年，柏年预计可能会有更多形式的“中央加杠杆”。 我们有望看到更多支持新质生产力培育、产业转型升级的举措。 二十届三中全会从健全体制机制角度，支持新质生产力的发展，叠加2025年面临可能的关税威胁，在进一步练好内功要求下，应会看到更多支持新质生产力培育、产业转型升级的举措。 当然，即将召开的中央经济工作会议，值得期待的，肯定不止柏年提到的这5个方向。
2024-12-06 14:40:54查看详情>> -
铝灰无害化处理技术
一、铝灰来源及成分 铝灰产生于电解铝、铝加工和再生铝行业中所有铝发生熔炼的工序，一方面含有大量的金属铝及铝的化合物，具有较高的工业回收和再利用价值。目前国内的铝灰处理方式主要分为铝灰回收、无害化处理和资源化再生利用。根据铝灰在回收利用过程中的使用次数和金属铝含量，可将铝灰分为一次铝灰和二次铝灰，其主要成分见表1。一次铝灰含有大量的金属铝，具有较高的回收利用价值，回收利用较普遍；二次铝灰金属铝含量一般在5%以下，由于其资源化利用难度较大，多数企业采取填埋进行处理。 表1铝灰成分 二、铝灰危险特性 按最新《2021年危险废物名录》铝灰分为： ①危废代码：321-026-48，是有色金属采选和冶炼废物铝灰是再生铝和铝材加工过程中，废铝及铝锭重熔、精炼、合金化、铸造熔体表面产生的铝灰渣，及其回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰，R。 ②危废代码：321-034-48，铝灰热回收铝过程烟气处理集（除）尘装置收集的粉尘，铝冶炼和再生过程烟气（包括：再生铝熔炼烟气、铝液熔体净化、除杂、合金化、铸造烟气）处理集（除）尘装置收集的粉尘，T，R。 ③危废代码：321-024-48，电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰，R，T。 ④危废代码：321-023-48，电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣（大修渣），T。 ⑤危废代码：321-025-48，电解铝生产过程产生的炭渣，T。 铝灰并将其危险特性分为反应性和毒性两类，其反应性来自铝灰中的金属铝、氮化铝和碳化铝，这些物质遇水分别产生氢气、氨气和甲烷等有毒有害气体；毒性主要来自生产过程中的氟化物和重金属残留物。铝灰主要对大气、地下水和土壤环境的造成污染。铝灰中的金属铝、氮化铝、碳化铝与空气中的水发生反应生成氨气、氢气、甲烷等有毒有害气体并污染环境；铝灰里大量的氟元素会对地下水造成严重污染，人畜饮用后会对身体造成严重影响，氟和人体骨骼的主要成分钙反应，破坏骨骼的含钙量，造成缺钙，骨骼松软，牙齿脱落等。铝灰对环境还会造成粉尘、氨气等污染，铝灰遇水呈碱性，会破坏土壤酸碱度；铝灰中的氯化物会导致土壤盐碱化。 三、以下是常见二次铝灰无害化处理技术的对比及利润优势： 湿法处理 •酸浸法：除盐效果好，能有效去除氟、氯等有害元素，反应无需加热，速度较快，可得到氧化铝等产品用于净水剂等生产。但会产生较多氢气，安全性较难把控，且氮化铝去除效率不高，可能产生大量废水需处理. •碱浸法：可减少单质铝溶出，无害化效果好，还可减少氢气产生，后续可回收铝资源。不过过滤性能较差，成本相对较高. •铝灰脱氨-固氮-绿色循环利用技术：可实现铝灰中可溶氨的转化与利用，产生硫酸铵副产品，滤泥可制砖。 •多段连续强化水解浸出＋高值定向转化技术：能深度解离铝灰中活性组分和浸出盐组分，得到多种高价值产品，如氨水产品、铝用精炼剂、高铝料等，实现全量化资源利用。按年处理6万吨生产线估算，处理成本400-500元/吨，利润约500-1000元/吨. 火法处理 •回转窑高温熔炼技术：流程简单，操作控制较容易，可产出铝酸钠等产品作为水泥厂、钢厂添加剂等。但高温能耗高，盐类粘结和氟化物腐蚀问题影响稳定生产，气体净化成本高. •燃烧炉焚烧技术：可有效去除有害物质，处理后的铝灰可再利用，成品经济价值高。但会产生粉尘、氮氧化物等污染物，面临除盐问题，对原料和反应条件要求高. •火法处置铝灰工艺：工艺成熟，设备简单，生产成本低，投资省，占地面积小，无二次污染，产品方案多样化，但能耗指标要求高，对能耗准入要求高的区域不利. 固化处理 将二次铝灰与水泥、石膏等固化剂混合，使有害物质被包裹在固化体内部。其操作简单，成本相对较低，可用于一些难以通过其他方法有效处理的二次铝灰。不过固化后的产物若处理不当，存在长期稳定性问题，且利润空间相对较小，主要是通过降低处理成本来体现一定的经济效益。 四、以下几种二次铝灰无害化处理技术在节能方面各有特点： 湿法处理 •酸浸法：反应无需加热，能在常温下进行，可节省大量的热能，但其会产生较多氢气，存在一定安全隐患. •碱浸法：虽可减少氢气产生，但通常需在一定温度条件下进行反应，相对酸浸法能耗稍高，不过其无害化效果好，能有效减少单质铝溶出以便进一步回收. •多段连续强化水解浸出＋高值定向转化技术：通过精准调控反应温度和时间等工艺条件，实现活性组分和可溶盐组分高效分离，过程中产生的可燃气可作为二次燃料使用，一定程度上提高了能源利用率. 火法处理 •回转窑高温熔炼技术：需在高温下进行，能耗较高，但如果采用先进的节能型回转窑设备，如选用调心滚动轴承支承装置、托轮轴承由大瓦改为滚动轴承等方式，可减少摩擦，节省电耗. •燃烧炉焚烧技术：同样需要高温，会消耗较多能源，并且对原料和反应条件要求高，否则难以达到理想的无害化效果和能源利用效率. •二次铝灰旋转炉：煅烧过程中不需要外加热源，可大大降低生产成本，有效去除二次铝灰中氮化铝、氨气等. 固化处理 固化处理是将二次铝灰与固化剂混合，操作简单，主要能耗在于搅拌等设备的运行，能耗相对较低，但该方法只是将有害物质包裹，并非真正意义上的无害化处理，且长期稳定性存在问题，利润空间较小。 五、以下是几种常见的二次铝灰煅烧技术： 回转窑煅烧技术 •原理：通过回转窑的旋转运动，使二次铝灰在窑内均匀受热，实现煅烧。窑内温度一般在700℃-1600℃之间，在高温下，铝灰中的氮化铝、碳化铝等有害物质分解，同时使铝灰中的氧化铝等成分得到进一步的稳定和提纯. •优势：处理量大，效率高，适合大规模处理二次铝灰；产品质量稳定，煅烧后的氧化铝含量高，可作为优质的耐火材料、陶瓷材料等的原材料；通过合理设计窑体结构和选用节能型设备，可有效降低热能损失，提高能源利用率，如采用调心滚动轴承支承装置等减少摩擦，节省电耗. 隧道窑煅烧技术 •原理：二次铝灰放置在窑车上，缓慢通过隧道窑的预热、煅烧、冷却等区域，在不同温度段进行逐步煅烧。燃料在燃烧室内燃烧，产生的热量通过窑壁、热气等方式传递给铝灰，使其达到煅烧的目的。 •优势：温度控制精准，能够根据不同的煅烧阶段和要求，精确调节各区域的温度，有利于提高产品质量和稳定性；生产过程相对连续，自动化程度较高，可实现大规模、稳定的生产；采用高效的燃烧系统和余热回收装置，能充分利用燃烧产生的热量，降低能耗。
2024-12-03 16:58:27查看详情>>