利用液态磷渣制备乳浊玻璃

为实现炼磷排放的高温液态磷渣的热能、物质的同步回收利用, 并消除其环境污染问题, 通过现场试验, 以高温液态磷渣为主要原料, 直接与16.5%的石英粉和8.5%的高岭土热配合, 再经1450℃熔炼、浇铸成型和850℃乳化热处理, 制得了乳浊玻璃板材.磷渣乳浊玻璃的抗折强度为43.68MPa, 耐酸性为0.51%, 耐碱性为0.04%, 能满足建筑装饰材料的质量要求.ESEM、XRD和EDS分析结果共同表明, 母玻璃的乳浊机理在于主体玻璃中析出了富Ca元素的粒径为0.1~0.4μm的非晶质球形颗粒.由于高温液态磷渣掺量高达75%, 改性剂掺量低且成本低廉, 生产线易于配置, 本研究具有较高的工业化生产可行性、较佳的经济效益和应用前景.      

赤泥—粉煤灰微晶玻璃的制备研究

利用中州铝厂固体废弃物赤泥、粉煤灰、碱渣等为主要原料,讨论利用烧结法制备建筑装饰材料微晶玻璃的可能性。借助XRD、DTA、SEM等实验研究手段,对废渣微晶玻璃组成、主晶相确定、原料选定等问题进行研究。结果表明:玻璃组成为:w(SiO2)35%~40%、w(Al2O3)10%~18%、w(CaO)13%~23%、w(MgO)3%~4%、w(K2O Na2O)4%~9%,可合成价格低廉、性能优异的微晶玻璃。     

利用高铝粉煤灰制备堇青石微晶玻璃的实验研究

以高铝粉煤灰为主要原料，制备了堇青石微晶玻璃。通过差热分析（DTA）和X射线粉末衍射分析（XRD）确定了合适的热处理条件：核化温度807℃，核化时间2h，晶化温度960℃，晶化时间3h。XRD分析显示，制得微晶玻璃的主晶相为堇青石。SEM分析表明，基础玻璃晶化完全，微晶玻璃中微晶体呈不规则柱状、棒状，微晶体长度为5～15μm，长径比为5～10。     

大洋锰结核氨浸渣制备纳米态钾锰矿的研究

利用大洋锰结核还原氨浸渣为原料通过水热法合成了纳米态钾锰矿,并分析了反应pH值对合成产物物相、晶体形态的影响.实验结果表明,合成反应较佳pH值为5～7,反应体系中存在K+、SO42-对合成纳米态钾锰矿十分有利.该方法降低了钾锰矿合成成本,为钾锰矿商业化生产提供了思路,同时为大洋锰结核氨浸渣的资源化利用和清洁生产开辟了新的途径.     

利用赤泥制备钙铝榴石微晶玻璃的实验研究

在1300℃下将赤泥和石英砂熔制成基础玻璃,经粉磨、筛选后,通过二次热处理工艺获得了以钙铝榴石为主晶相的微晶玻璃。采用XRD和SEM等研究赤泥和微晶玻璃后表明,赤泥主要由方解石和霰石等钙质成分组成;热处理温度对微晶玻璃性能和钙铝榴石晶体结构的影响较大。优化的制备条件为:核化900℃,1h,晶化1105℃,2h,该条件下所得的微晶玻璃晶相含量较高,晶体发育完整,性能良好,相应的体积密度为2.79g/cm3,显微硬度为6.52。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2-R_2O系粉煤灰微晶玻璃的析晶过程及性能变化

以粉煤灰为主要原料通过烧结法制备钙铝黄长石-霞石微晶玻璃,利用DTA、XRD、SEM及其它表征手段对微晶玻璃的晶化过程、微观结构及物化性能进行研究。结果表明:在一定的热处理条件下可以制备出主晶相为钙铝黄长石,次晶相为霞石的微晶玻璃;核化温度为760℃、晶化温度为960℃条件下制备的微晶玻璃结构最为致密,晶粒粒径在0.4～0.8μm之间,体积密度为2.82 g/cm3,酸失量为0.30%,耐酸碱腐蚀性最好。     

系列富硅铝矿石水热晶化法合成纳米莫来石复相粉体的研究

分别以粉煤灰、煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣等富硅铝矿石为原料,经过除杂、煅烧活化后,利用水热晶化法制备出纳米莫来石复相粉体。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线荧光光谱分析(EDX)和选区电子衍射(SAED)等手段研究了复相粉体的物相组成与显微结构,并用魔角旋转核磁(MAS~NMR)分析水热晶化反应机理。结果表明:经过一定温度煅烧活化后,当NaOH溶液浓度为2~3 mol/L、搅拌温度80~90℃、恒温3 h、液固比为10 mL/g时,上述四种原料均可制得以莫来石为主晶相的纳米复相粉体,其中以煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣为原料制备的晶体均为结晶良好的柱状晶,平均长度分别为50、300和150 nm,平均长径比分别为4、3.5和3.75;以粉煤灰为原料制备的晶体主要呈现棒状、针状和纤维状,其棒状晶长度约30~80 nm、直径约4.5~30 nm。     

利用矿物方解石进行水体除磷实验研究

为探索解决水体富营养化问题的新方法,利用矿物方解石对含磷溶液进行了除磷实验。实验结果表明,方解石晶芽可以促进磷的沉淀,降低溶液磷浓度;其降磷效果与溶液初始磷浓度有关,初始磷浓度为1.2mg/L,除磷率为12.68%,初始磷浓度为3mg/L,除磷率为69.94%,初始磷浓度为5mg/L,除磷率为88.48%;同样,实验温度升高,可使方解石降磷效果明显提高。经透射电子显微镜测试,除磷沉淀物没有明显的晶质体特征。     

磷石膏碳酸化固定二氧化碳的实验研究

基于"以废治废"的理念,通过湿式碳酸化法对磷石膏固定CO₂的反应温度、时间、液固比和氮硫比对固碳率的影响进行了研究。采用XRD和SEM-EDS对磷石膏原料和碳酸化产物的物相组成、显微形貌等进行了分析与表征。结果表明: 磷石膏中的石膏在碳酸化过程中全部转化为方解石,而硬石膏由于溶解度小仅有部分转化为方解石,石英对于碳酸化反应是惰性的。优化的碳酸化工艺条件为: 反应温度为65℃,碳酸化时间为60 min,液固比为3.0,氮硫比为2.25,固碳率达到95.24%。实验结果对固碳减排和磷石膏的进一步资源化利用具有一定的实际意义。     

利用高铝粉煤灰制备莫来石微晶玻璃的实验研究

以高铝粉煤灰为主要原料,采用粉末烧结法制备出莫来石微晶玻璃。X射线衍射分析显示,经1350~1550℃热处理后,制得的微晶玻璃的主晶相均为莫来石。扫描电镜分析表明,较高的温度下热处理有利于晶体的生长。微晶玻璃的理化性能如吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度和化学稳定性,随热处理温度的不同而发生相应的变化。1500℃热处理2 h制得的微晶玻璃具有优良的理化性能,在工程和结构领域具有潜在的应用前景。