一、测定石灰石成分的新方法(论文文献综述)
杨旭[1](2021)在《硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝过程基础研究》文中研究指明我国是氧化铝生产大国,氧化铝的产量和产能均高居世界首位,而我国的优质铝土矿资源却相对缺乏。目前,我国的氧化铝生产主要依赖于国外铝土矿的进口,这很大程度上制约了我国氧化铝产业的发展。因此,寻找新的含铝资源已成为当前研究的热点。作为火力发电大国,我国每年燃烧煤炭发电产生的大量粉煤灰对周围环境造成巨大压力,而氧化铝的含量超过30%以上的高铝粉煤灰约占现存粉煤灰总量的30%,可视为一种潜在的含铝资源。因此,合理开发利用高铝粉煤灰提取氧化铝,实现固体废弃物绿色资源化,具有长远战略意义和重大现实意义,如今已成为国内外研究的热点之一。然而,传统的提取工艺均存在着不同的缺点,使其很难应用于实际生产中。本课题组在铵法焙烧的基础上,研发出了NH4HSO4溶液浸出粉煤灰提取氧化铝的新技术,本文主要对浸出热力学、浸出过程中各物质性质的转变规律、NH4Al(SO4)2溶液的结晶特性进行研究,为该技术的推广提供理论支持。通过热力学计算得到了Al-H2O和Fe-H2O体系中各物质的高温热力学数据并绘制了Al-H2O和Fe-H2O体系不同温度的Eh-pH图。结果表明,浸出体系中各物质的稳定区均随着温度的升高向pH降低、平衡电位升高的方向移动,Al3+在高温条件下的稳定区域变窄,说明过高的浸出温度会导致氧化铝浸出率降低。以Al-Fe-H2O体系Eh-pH图为依据,采取提高溶液电位值和pH值的方式,有效实现了浸出液中的Al、Fe分离。对浸出体系中的溶液性质和组成进行了研究,发现NH4HSO4溶液的电导率随溶液浓度的升高先升高后降低,溶液的结构随浓度的变化发生改变。NH4HSO4溶液存在溶质-溶质间的相互作用,这种作用随温度的升高而逐渐消失。反应温度的升高、反应时间的延长可促进NH4Al3(SO4)2(OH)6在NH4Al(SO4)2溶液中的生成;NH4Al(SO4)2溶液浓度的升高和过量NH4HSO4的加入可抑制NH4Al3(SO4)2(OH)6的生成;所得NH4Al3(SO4)2(OH)6呈立方体结构,可随温度的升高而发生分解,在1200℃分解成α-Al2O3。此外,NH4Al3(SO4)2(OH)6可溶于碱性溶液,同时释放NH3。采用多热法分析了NH4Al(SO4)2·12H2O在水中的溶解度,获得其与温度的关系,并测定了NH4Al(SO4)2·12H2O的超溶解度与介稳区。结果表明,NH4Al(SO4)2·12H2O在水中的溶解度随着温度的升高而升高,且与温度呈良好的线性关系。NH4Al(SO4)2·12H2O晶体在水中的生长为连续生长模式。在(NH4)2SO4-Al2(SO4)3-H2O三元体系相图中,NH4Al(SO4)2·12H2O的结晶区随着温度的升高而变小。晶体粒度随着结晶时间的延长而增大,所得晶体呈菱形。NH4HSO4和(NH4)2SO4的加入在一定程度上降低了NH4Al(SO4)2·12H2O的溶解度,即增加了NH4Al(SO4)2·12H2O的过饱和度,明显缩短了NH4Al(SO4)2·12H2O结晶的诱导期,致使成核速率加快,晶体粒度减小,采用搅拌结晶的方式在一定程度上提高了氧化铝的纯度。NH4Al(SO4)2·12H2O在水中的介稳区宽度随着降温速率的升高而变宽,随着搅拌速率的升高而变窄。
徐文毅[2](2021)在《沥青-矿粉相互作用行为多尺度表征及界面粘附机理的分子动力学模拟》文中研究指明沥青混合料是由粗集料、细集料和沥青胶浆组成的较为复杂且相对稳定、呈现空间网状结构的分散体系结构。其中,沥青胶浆扮演着传递荷载、粘结骨料和填充空隙的作用,对沥青混合料的路用性能起关键性作用。本文基于多尺度评价手段,分别从沥青-矿粉相互作用行为的微宏观尺度表征和沥青胶浆-集料界面粘附行为的分子动力学模拟探讨了沥青胶浆的粘聚和粘附特性,对揭示沥青材料性能劣化机制和提升其路用性能具有重要意义。首先,基于傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和原子力显微镜表征了沥青胶浆的微结构分子组成及表面形貌特征,探讨了沥青与矿粉的相互作用物理化学机制;其次,基于宏观流变学指标和相分离行为评价了沥青-矿粉的相互作用能力,并通过灰色关联方法挖掘了影响沥青胶浆微宏观性能的敏感性因素,为沥青胶浆性能提升的矿粉甄选优化提供依据;最后,通过分子动力学模拟技术建立了湿热耦合条件下的沥青胶浆-集料界面模型系统,并基于分子定向理论揭示了沥青混合料界面薄弱区的粘附和脱粘失效机制。研究表明:(1)沥青与矿粉的相互作用主要为物理吸附作用。碱性石灰石矿粉表面纹理构造粗糙且微孔隙结构丰富,可以与沥青形成充分的润湿包裹作用,进而提升沥青-矿粉界面的相互作用能力。矿粉的加入对沥青组分主要起到吸附和分散作用,这主要取决于矿粉的掺入量。在较低掺入量的条件下,矿粉对极性组分主要起到吸附作用并削弱极性组分对蜡结晶的裹覆能力;在较高掺量的条件下,均匀分散的矿粉周围吸附着大量极性组分,同时伴随着极性组分生长的蜡结晶也因此而均匀分散,因而“蜂状结构”呈现小而密的状态。(2)由于沥青胶浆的多相非均质材料特性,高温条件下相比基质沥青而言更容易产生宏观相分离行为,且沥青胶浆的相分离行为是反映沥青-矿粉界面相的稳定性及沥青-矿粉相互作用行为的重要依据。此外,通过K-B-和K-B-*评价指标发现碱性矿粉与沥青的相互作用能力显着高于中性和酸性矿粉,这与沥青-矿粉界面微观形态一致。同时,在颗粒结构化临界体积分数前,沥青-矿粉的相互作用能力与矿粉的掺量成正相关。基于灰色关联度的分析方法可以有效建立矿粉特性与沥青胶浆微宏观性能的量化关系,为跨尺度微宏观关联分析沥青材料的性能提供了理论支撑。(3)基于真实粉胶比状态条件下的沥青胶浆-集料界面模型可以准确有效地表征沥青混合料界面薄弱区的粘附和失效机制。沥青胶浆极性组分在矿物集料表面的分子聚集和排列特征表明二氧化硅颗粒的加入显着改变了极性组分的分布特征并降低了范德华能(van deer Waals energy),但二氧化硅颗粒表面带有的大量残余电荷会显着增强界面的库伦静电能(Electrostatic energy)。此外,分子定向理论表明具有高偶极矩的极性分子与集料表面的定向吸附是沥青胶浆-集料界面产生粘附行为的本质原因。水分的存在会显着降低沥青胶浆-集料界面的粘结强度而导致粘附失效,这与沥青路面早期的严重水损害现象相吻合。研究结果构建了基于跨尺度域微宏观表征和数值模拟技术的沥青胶浆性能耦合评价分析体系,深化了对沥青-矿粉相互作用行为及沥青胶浆-集料界面粘附机制的理解,研究成果以期为沥青路面材料精细化设计与延长路面使用寿命提供有利理论依据与技术支撑。
黄冰[3](2021)在《基于近红外光谱检测技术的水泥生料质量控制研究》文中研究指明生料制备作为水泥生产的首要环节,其产品质量的好坏对后续熟料烧成有着重要影响。生料成分作为评价生料质量的主要指标,其快速准确的检测是实现其质量实时控制的前提。目前国内大多数水泥企业生料质量检测仍采用XRF荧光分析仪离线进行,在原材料成分变化频繁的情况下不能及时有效地指导生产。少数企业引进了元素在线分析仪进行实时在线检测,并进行实时质量控制,但此种检测方式使用了具有放射性的中子源,不仅存在安全隐患,而且维护成本较高。为此引入近红外光谱检测技术对水泥生料成分进行在线检测,进而实现水泥生料质量实时控制。该检测技术作为一种快速、安全无污染的检测方式,在定量检测中得到了广泛的应用。但近红外光谱检测技术在水泥生料成分检测当中存在以下问题:水泥生料成分含量大多为金属氧化物,其近红外光谱吸收峰较小,不易进行定量检测;水泥生料粉堆密度变化影响漫反射光的强度,从而降低近红外光谱检测的精度;原材料种类或产地变化使检测模型的适配度变差;生产过程中存在原材料成分变化,近红外光谱磨后检测存在一定滞后时间。针对以上问题,本文基于近红外光谱检测技术,研究水泥生料成分检测和质量控制,主要内容与结果如下:(1)在水泥生料SiO2、Al2O3、Fe2O3和Ca O四种成分的定量检测中,由于各成分吸收峰小且分布范围较宽,同一成分的吸收峰位置并不唯一,采用反向区间偏最小二乘法(Bi PLS)和协同偏最小二乘法(Si PLS)对原始光谱和预处理光谱进行波段挑选,通过对比主成分回归分析(PCR)、偏最小二乘(PLS)、支持向量机(SVM)、多元线性回归(MLR)、最小二乘(CLS)、神经网络(ANN)等算法的建模效果,确定了水泥生料不同成分的最优检测模型:SiO2成分采用原始光谱进行Bi PLS波段挑选,确定PLS检测模型最优,预测均方根误差为0.136;Al2O3成分采用Savitzky-Golay预处理光谱,经Bi PLS-Si PLS波段挑选,确定PLS检测模型最优,预测均方根误差为0.068;Fe2O3成分采用Savitzky-Golay预处理光谱,经Bi PLS-Si PLS波段挑选,确定PLS检测模型最优,预测均方根误差为0.031;Ca O成分采用Savitzky-Golay预处理光谱,经Bi PLS波段挑选,确定PCR检测模型最优,预测均方根误差为0.113。(2)针对堆密度对水泥生料近红外光谱检测的影响,以混合样本校正的方式对堆密度进行补偿,以提高模型的检测精度。采用该方式对SiO2、Al2O3、Fe2O3和Ca O成分含量检测模型进行校正,与无堆密度信息的样本建立的检测模型对比,其相关系数R2分别提高了19.10%、17.65%、20.37%、27.40%,预测均方根误差分别减小了7.36%,4.14%,12.90%,20.67%。通过不同水泥企业的对比,研究表明,当水泥生料的原材料发生变化或者产地不同时,不能仅靠修正模型对水泥生料进行检测,需要重新建立近红外光谱模型,并且光谱波段选择必须改变。(3)针对水泥生料质量控制中的滞后和非线性问题,基于水泥生料配料工艺过程的机理与特性,结合近红外光谱检测结果,对水泥生料生产过程进行工况划分并建立工况模板;设计了以典型工况为核心的集趋势控制、前馈控制和预测控制于一体的水泥生料质量多模态控制器:针对质量控制指标设定值变化情况,采用前馈控制;针对水泥生料质量暂时合格,但其变化趋势趋向恶劣的情况,采用趋势控制;针对水泥生料质量不合格的情况,采用预测控制;采用数据驱动的水泥生料原材料成分预估方法对水泥生料原材料成分含量进行估算。(4)基于以上研究内容开发了水泥生料质量控制软件,并应用于现场实际生产,现场应用结果表明:近红外光谱检测技术对水泥生料SiO2、Al2O3、Fe2O3和Ca O成分含量的检测值和XRF荧光检测值的平均绝对偏差值分别为0.11、0.033、0.045、0.157;基于近红外光谱检测数据和现场数据,采用水泥生料质量控制软件进行控制,使得水泥生料KH合格率提高17.25%。
王宇杰[4](2021)在《大掺量尾矿微粉中低强混凝土配制与性能研究》文中认为“节能减排、低碳发展”无处不体现国家在新的形式下,治理环境的重要性,绿色高性能混凝土健康发展势在必行。水泥、矿物掺合料、机制砂等在生产过程中都会排放一些粉尘及有害气体等污染物,诸多相关企业逐步被取谛,天然资源也随之减少。这种情况下,我们必须研制开发新的产品取代天然矿物掺合料,应对现有状况。“技术创新、变废为宝”的发展新理念,给我们指明一条新的技术路线,一些堆积如山的“废物”,如机制砂生产时的石粉、尾矿中的尾矿微粉等等,都是我们应该研制开发的新产品。此时,在冶金工业中大量金属尾矿已对生态环境造成了不良影响,目前铁尾矿利用率较低,将铁尾矿用于建筑材料领域是铁尾矿高效回收利用的重要途径,也有助于推动混凝土行业朝着绿色可持续的方向发展。按照现有JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》标准要求设计(以下简称“规范法”),配制的中低强度(C15-C30)大流态混凝土大多存在水胶比大、胶凝材料过少,极易出现浆体包裹性差、泌水、板结等工作性不良问题。为解决上述问题,本课题在中低强度大流态混凝土配合比设计过程中,采用了低水胶比、低水泥用量和大掺量铁尾矿微粉的配制技术路线,利用了“基于原材料品质的预拌混凝土配合比设计方法”(以下简称“新方法”),进行了大量试验验证:主要研究两种铁尾矿微粉在大掺量(30%~70%)时,对中低强度大流态混凝土的工作性、强度、体积稳定性、耐久性及微观结构的影响,通过一系列试验研究验证了这种配制技术路线的可行性、正确性,同时为铁尾矿微粉在中低强度大流态混凝土中的应用提供了技术参考。通过大量试验验证,可得知:(1)铁尾矿微粉应用于混凝土中的掺量达到40%以上时,胶凝材料的用量不宜小于370kg/m3;对于中低强大流态混凝土,铁尾矿微粉掺量不应大于60%,且水胶比不宜小于0.38;(2)和易性方面:铁尾矿微粉掺量在30%~70%时,中低强大流态混凝土和易性明显改善和提升;(3)强度方面:铁尾矿微粉的最大掺量为40%时,可满足C25配合比设计要求;铁尾矿微粉的最大掺量为50%时,可满足C20配合比设计要求;铁尾矿微粉的最大掺量为60%时,可满足C15配合比设计要求;水胶比为0.43以下时,胶凝材料用量为370kg/m3,铁尾矿微粉的最大掺量为30%,可满足C30配合比设计要求;(4)耐久性能方面:大掺量铁尾矿微粉应用于C25、C30混凝土中,其抗氯离子渗透性能试验数据得出:“基于原材料品质的预拌混凝土配合比设计方法”较JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》方法相比,前者优于后者;大掺量铁尾矿微粉应用于C25、C30混凝土中,其抗冻性能试验数据得出:掺量为30%的C25-A-1(达F200)、C25-B-1(达F200)较基准C25-J(达F150)混凝土抗冻性有所提高;掺量为30%的C30-A-1-T1(达F200)、C30-B-1-T1(达F200)较基准C30-J(达F2000)混凝土抗冻性能持平;(5)通过对中低强大流态混凝土中采用低水胶比、低水泥用量和大掺量铁尾矿微粉大量试验数据验证,“基于原材料品质的预拌混凝土配合比设计方法”是可行的。
王倩[5](2021)在《电石渣湿法脱硫反应特性研究及中试验证》文中指出目前,我国的SO2排放量仍然十分巨大,为了推动污染防治攻坚战的胜利,需继续推进脱硫工作的进行。现存的脱硫技术中石灰石脱硫剂占据着主导的地位,需求量巨大,导致其储量急剧下降,成本升高,且石灰石开采的过程也是一种破坏自然环境的过程,因此电石渣就显现出其突出的优势。电石渣具有较强的碱性且价格低廉,可替代石灰石进行烟气脱硫。本文以电石渣做为脱硫剂,进行湿法脱硫反应特性的研究并进行中试验证。1、电石渣中Ca(OH)2占到80%以上,还有少量的SiO2、CaC03、Al2O3、Fe2O3、Cl-、S2-和有机C。热重曲线显示电石渣受热分解主要分两个阶段,第一阶段为400℃时氢氧化钙进行分解,第二阶段为600℃时少量的碳酸钙进行分解。2、电石渣脱硫剂及石灰石/电石渣混合脱硫剂加水溶解后浆液的pH均在12.0以上,与2 mol/L的HCl反应,能长时间保持在11.0以上,电石渣的大粒径不会影响电石渣中有效钙的释放。酸强度由rpm=1.0升高到rpm=3.0,电石渣的活性高达80.25%,分别比碳酸钙、石灰石高出2.28%、22.65%。混合脱硫剂与2 mol/L的HCl反应会出现两个平台,第一个是pH=11.0~12.0的平台,此时电石渣进行吸收反应,决速步骤为S02溶解的气液传质过程;第二个是pH=5.0~6.0的平台,此时是石灰石进行反应,电石渣消耗完全,浆液pH下降至5.6时,碳酸钙开始加速溶解并参与吸收反应,但其溶解速度较慢,因此SO2溶解步骤和石灰石溶解步骤共同构成此阶段的控制步骤。3、保有较大的脱硫浆液量,且含有一定的亚硫酸钙和石灰石量,可以缓冲浆液pH的变化;在pH为4.8~5.0的范围内加入电石渣和向浆液中加入醋酸钠添加剂可控制浆液pH的稳定。吸收SO2的过程中,电石渣及混合脱硫剂浆液以大于1.0 L/min的流量供浆可以使浆液pH发生宽幅变化,以0.2~0.3 L/min的小流量供浆,可以进行浆液pH的微幅调整。混合脱硫剂中电石渣占比越多,调节浆液pH的能力越强。4、脱硫系统中,石灰石脱硫的效率均低于95%,并可以忽略喷淋层的数量及高度的影响。电石渣脱硫中,不同的液气比范围内pH对脱硫效率的影响不同:在L/G小于12.0L/Nm3时,塔内浆液的pH对脱硫效率其决定作用;在L/G=12.0~22.0 L/Nm3时,脱硫效率由浆液pH与液气比共同决定;在L/G大于22.0 L/Nm3时,塔内浆液pH对脱硫效率的影响变得迟钝。电石渣脱硫剂及混合脱硫剂均比石灰石的脱硫效果更好5、中试验证了连续供浆方式可以在2 h内将pH的变化幅度控制在0.5以下。在L/G=12.0 L/Nm3,浆液pH=5.0~6.0的过程中,石灰石在pH=5.6时效率最高,为88.7%;电石渣的脱硫效率逐渐升高,在pH=6.0时最高,为96%。石灰石脱硫浆液在5.5 h时可完全氧化,但电石渣脱硫浆液在5.5 h时,不能完全氧化,其中还含有0.31%的亚硫酸钙。
杨世钊[6](2021)在《固废基硫铝系绿色节能保温材料的制备及优化研究》文中认为随着我国工业化、城镇化进程的加快,一方面建筑业的能源消耗和碳排放剧增,使环境的可持续性发展面临巨大挑战;另一方面工业固体废弃物被大量产生和堆存,造成了严峻的环境污染。针对上述问题,本文提出了“两步法”实现以工业固废为原料制备硫铝系绿色节能保温材料的技术路线:首先利用脱硫石膏、赤泥、铝灰和电石渣为原材料制备硫铝系高活性材料(SHAM),然后以此为胶凝材料结合物理发泡方式制备绿色节能保温材料(GEIM)。该技术路线不仅可以实现工业固废的规模化、高值化和资源化利用,还有助于推动绿色节能保温材料的技术革新,促进社会绿色、低碳、循环发展。本课题首先确定了固废基SHAM的基本物化性能。并基于此胶凝材料,混入预制泡沫成功制备了 GEIM。探究了不同GEIM干密度与其抗压强度、导热系数、吸水率、孔结构的关系。同时总结了材料宏观性能与微观形貌之间的关联性。再者,本文从增稠稳泡、降低吸水、纤维增强、尾矿利用的角度系统地分析了GEIM的优化策略,并最终给出了相关的经济性分析。而为了进一步实现材料的节能降耗,本文又提出SHAM协同大比例脱硫石膏制备GEIM的技术路线并进行了探索性研究。总之,该研究为固废基硫铝系绿色节能保温材料在实际应用中的推广提供了必要的理论依据和数据支撑。研究所得结论如下:(1)固废基SHAM具有早强、高强、快硬的特性,且力学性能满足52.5快硬硫铝酸盐水泥的强度要求,水化特性与硫铝酸盐水泥相似。对于制备GEIM而言,泡沫掺量与其干密度呈线性正相关,而抗压强度、导热系数、吸水率与其干密度之间分别呈幂函数、二次多项式、幂函数的拟合关系。最终所制备GEIM的干密度、7 d抗压强度、导热系数和吸水率分别为615 kg/m3、4.10 MPa、0.164 W/m·K和46.57%。通过对微观孔结构分析,六棱柱状钙矾石由孔壁交错延伸向内生长,铝胶簇填充在缝隙中,在界面过渡区形成稳定的空间结构。同时,其特有的三维孔壁自延伸微观构型直接影响其宏观性能表现。(2)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)的掺加可以有效提高SHAM浆体的粘性,且浆体中的最佳掺量为0.2 wt%。该掺量下,GEIM的抗压强度提高了 27.22%,达5.22MPa。同时,材料的内部孔结构和孔壁微观形貌得到改善。内掺甲基硅酸钠可以大幅降低GEIM的吸水率,掺加量为0.4 wt%时,吸水率比未掺加试样降低了 42.38%。聚丙烯纤维的加入有助于提高GEIM的抗压强度,且其长度为4 mm时的最佳掺量为1.5 wt%。多孔材料的力学性能对尾矿的粒径大小非常敏感。在材料中混入10 wt%的磨细石灰石尾矿,GEIM的抗压强度与空白样最相近。随着原状金尾矿和铁尾矿添加量的增加,抗压强度逐渐降低,且浆体对两种尾矿的最大接受量分别为40和50 wt%。经济性分析确定,SHAM的成本为264-306元/t,GEIM的最低成本为106-137元/m3,并最终证明该工艺路线极具经济效益和市场潜力。(3)脱硫石膏的失水同时受烘干温度和保温时间的影响,且结合水的得失过程是可逆的。通过对大比例脱硫石膏与SHAM复合材料水化的研究发现,半水石膏的水化过程要快于SHAM,且形成的部分二水石膏会继续参与到SHAM的水化中。而SHAM水化所生成的针状钙矾石骨架和凝胶簇可以有效改善石膏基材料的强度和耐水性。最终以70 wt%预处理脱硫石膏+30 wt%SHAM复合比例成功制备GEIM,其干密度、抗压强度、导热系数和吸水率分别为567.6 kg/m3、1.73MPa、0.156W/(m·K)和19.49%。同时,证明了复合材料用于制备节能保温材料的可行性。
张飞宇[7](2021)在《湿法烟气脱硫石膏成核与结晶特性研究》文中研究说明石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前大型火电机组采用的主流脱硫技术,但该方法存在出口烟气细颗粒物含量增加现象和“石膏雨”污染。已有结果表明细颗粒物中主要成分为石膏,石膏中小颗粒的增多会导致脱硫塔细颗粒物排放量增大。为此,本论文采用实验方法研究了石膏粒径分布及其成核与生长特性的影响行为,并提出了初步的粒径控制策略。首先,为深入理解燃煤机组脱硫塔复杂环境下石膏的基本物性,具体测试了不同电厂脱硫石膏样品的组成、形貌及其生长体系的基础物性,采用电导率仪和化学分析法测定了典型温度下石膏在纯水体系和氯化钠水溶液内的溶解度,获得了与现场操作条件更为接近的石膏成核和生长特性关键数据。结果表明脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙,呈现短柱状或菱形结构,粒径主要在50~100μm范围内。吸收塔浆液的杂质离子中氯含量最高,达12000 mg/L以上。其中纯水体系中石膏溶解度随温度呈现先升高后下降的特征,40℃左右溶解度最大;而在氯离子浓度0~20000 mg/L范围内氯化钠水溶液体系中,50℃时随着氯离子浓度升高,石膏溶解度呈现增大趋势,其溶解度可达同温度下纯水体系的两倍以上。其次,结合经典成核理论考察了脱硫石膏成核特性。通过测试体系电导率变化,获得了不同过饱和比下石膏成核诱导时间,进而推导出液固界面张力,明确了均相和非均相成核的分界点。对于纯水体系,在过饱和比1.5以上的高过饱和比区间,初级均相成核占主导,而在低过饱和比区间主要为非均相成核特征;氯化钠水溶液体系下,尽管过饱和比对诱导时间和界面张力的影响与纯水体系相似,但石膏在氯离子体系下溶解度增大,故随着氯离子在浆液中的富集,浆液中硫酸钙过饱和比有所下降,会减少高过饱和度导致的“爆发”成核现象。成核时初始过饱和比越高,针状和板片状晶体比例越高,越不利于石膏产品的脱水。进而,通过单晶生长实验探讨了石膏单晶生长特性,通过颗粒晶种实验探讨了不同操作参数下脱硫石膏粒径分布特征,粒径分布测定采用激光粒度仪。结果表明石膏生长速率随过饱和比S增大而增大,当S=1.0~1.5时生长速率与浓度差约呈1.4次方关系,为体积扩散和表面化学反应共同控制。过饱和比在1.2~1.4时,随过饱和比增加,大颗粒比重先升高后降低,细颗粒物先降低后升高;转速为50 rpm、150 rpm和250 rpm时,随转速增加,大颗粒比重先升高后降低,细颗粒物先降低后升高;氯离子使大粒径石膏的比例有所升高、细微颗粒比例降低。
高丹丹[8](2021)在《水泥组分快速检测技术的研究及在生产控制中的应用》文中研究指明水泥组分的准确测定问题一直是水泥界一大难题。于2020年修改颁布的GB 175《通用硅酸盐水泥》(报批稿)中正式提出将水泥组分的结果作为水泥出厂的检验项目,因此对水泥组分的准确快速测定不得不引起重视。GB/T 12960《水泥组分的定量测定》的颁布规范了水泥组分的测定方法,采用化学法测定特性量值的方法确定水泥的组成,该方法因根据一个特性量值测定水泥组分,一次实验仅得到一个组分的结果,测定步骤繁琐,耗费时间长等原因不适合应用在水泥的生产控制过程中,同时,GB 175中规定部分水泥可掺加0~8%的混合材的替代组分,这就增加了化学法测定水泥组分的难度,使得测定结果的不准确同时也给第三方检测机构带来不便,因此有必要研究其他组分测定方法,提高测定结果的准确度及分析速度,减少测定时间适用于水泥的生产控制过程。本文在MLD-X射线荧光分析的基础上,根据X射线荧光法测得的元素结果采用多元线性回归方法计算得到水泥的组成结果。建立了水泥组分的定量测定模型并通过自配水泥验证该模型测定组分结果的准确性,研究了原料不均匀对组分测定结果的影响,将所建立的模型应用到水泥厂中进一步验证组分测定模型的实用性。采用最小二乘解作为多元线性回归模型的最优解,根据二组分水泥及三组分水泥的组分计算模型推导出适用于不同组分数水泥的组分计算模型。应用该模型计算水泥组分无需区分水泥的种类及组成即可进行组分含量的计算,在日常元素检测分析的同时完成对水泥组分的测定,大大提高了测定的效率,满足了有时效性水泥的生产要求。蒙特卡洛方法(MCM)是指通过对输入量的概率密度函数进行离散抽样,获得一系列离散抽样值从而确定输出量的测量不确定度。本文中应用蒙特卡洛方法模拟各原料中元素含量的变化范围,根据不同元素的含量计算水泥的组成,比较原料中元素含量变化对组分计算结果的影响。研究表明,当熟料中元素含量变化范围为5%时,自配水泥组成偏差分别为4.098%、2.937%、2.610%、2.487%、2.357%,该结果远大于标准规定的偏差限值;石膏中元素含量变化范围为5%时,偏差分别为0.857%、1.005%、0.966%、0.346%、0.979%,以及石灰石中元素含量变化范围为5%时,水泥(4)与水泥(6)的组分偏差分别为0.331%和0.998%。从原料的不均匀性对组分计算结果影响的偏差值可以看出,熟料中元素含量变化对组分计算结果影响较大,这是由于熟料在水泥中的占比较大同时熟料中元素组成较为复杂的原因,但是对于同一厂中生产的熟料会受到率值的严格限制,其元素组成可认为基本不变,而石膏和石灰石中元素含量变化对水泥组分计算结果影响不大,这与两者在水泥中占有的分量较少的原因有关。综上所述,在水泥组分计算模型的应用过程中,可以忽略石膏和石灰石组分原料不均匀性带来的组分测定偏差的影响,而熟料的生产由于受到率值的严格控制,可以认为熟料中元素含量是不变的,即可以忽略熟料的不均匀性对组分结果的影响。因此,理论上表明,应用组分计算模型计算水泥组分,原料的不均匀性对该组分计算结果影响不大。将建立的组分测定模型应用到杭州某水泥企业中,测量计算的水泥组分的结果偏差在标准规定的偏差范围内,达到了良好的应用效果。
秦玲[9](2021)在《水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究》文中研究指明随着全球经济和工业化的快速发展温室气体大量排放,导致近一百年来全球气温急剧上升,温室效应对环境造成了显着的负面影响。二氧化碳是最主要的温室气体,而水泥行业又是二氧化碳的主要工业生产源,因而降低水泥行业的碳足迹势在必行。所以,本文提出利用水泥基材料对二氧化碳气体进行捕捉固化。首先,基于分子动力学原理对水泥基材料早期碳化反应动力学进行了模拟与分析计算。揭示了Ca CO3原子尺度沉淀机理,包括无定型方解石的形成、结晶等,阐述了掺合料的组成(例如Si、Al等)对碳化动力学的影响等。研究结果发现,相对于经典力场,反应力场下模拟计算的碳酸钙聚合反应活化能,Ca-O、Ca-Ca、Ca-C的原子间距和Ca的配位数更接近于试验值。碳酸钙聚合速率及聚合度随温度的升高而升高,随Ca2+浓度的增大而增大。温度的升高以及Ca2+浓度的增大降低了碳酸钙聚合反应活化能。温度提高以及Ca2+浓度的增大使原子的局部应力变大,系统中各原子的局部应力是驱动胶凝转变的驱动力,局部应力越大,碳酸钙聚合速率会越大。溶液中Si及Al组分含量越高碳酸钙聚合反应速率越低,反应活化能越大。然后,对掺加各种矿物掺合料的碳化养护水泥基材料的基本性能(强度、干缩、电通量、气体渗透、毛细吸水)进行了研究,并以典型的掺合料煤矸石为主要研究对象,进行了XRD、FTIR、TG-DTA、29Si NMR、MIP、BSE、SEM等测试对掺加煤矸石水泥石的相组成及微观结构进行了分析。研究结果发现,碳化养护可以有效提高水泥石的早期抗压强度,可以弥补部分掺合料的加入对强度造成的损失。掺合料的存在可以促进碳化反应,进而可以使水泥石强度提高更多。煤矸石与碳化养护的耦合作用有利于提高水泥石体积稳定性,碳化养护降低了水泥石的传输性能。碳化养护可以增大水泥石中C-S-H的平均链长和聚合度,提高了水泥石平均Si/Ca比和Al/Ca比,对水泥石孔隙结构有细化作用,碳化养护后100~1000 nm孔径的孔隙明显减少,各龄期孔隙率降低。此外,对掺加煤矸石水泥石的常温/低温硫酸盐侵蚀性能(包括强度变化、质量损失、体积变形)进行了试验研究,并对其硫酸盐侵蚀后水泥石相组成及微观结构的变化进行了分析。研究结果发现,PC-CG水泥石试样在常温、低温硫酸盐侵蚀1个月后抗压强度均略有增加,而在常温、低温侵蚀6个月后抗压强度分别下降,碳化养护可以降低水泥石常温、低温硫酸盐侵蚀后强度的降低及结构的劣化。侵蚀6个月后,含0%或10%煤矸石的碳化养护试样强度仍高于相应的未碳化试样未侵蚀强度。PC-CG水泥石在常温、低温硫酸盐溶液中浸泡时间越长体积膨胀越明显,而碳化养护可以抑制这种体积膨胀。常温硫酸盐侵蚀对水泥石的破坏高于低温硫酸盐侵蚀。最后,为了更好的捕捉固化二氧化碳,本文提出了一种固碳新方法,在水泥浆体搅拌期捕捉二氧化碳,生成碳酸钙乳浊液,研究其对水泥基材料性能(强度、流动性、凝结时间)、相组成及微结构的影响,并对碳化养护以及制备碳酸钙乳浊液这两种固碳方式进行了对比分析。研究结果发现,制备纳米碳酸钙乳浊液的方法可以完全避免由于碳化养护而可能导致的不利影响。纳米碳酸钙乳浊液使水泥石各龄期强度提高,使初凝时间和终凝时间均降低。同时,加速了硅酸盐水泥早期水化,使水化放热增加,使硬化水泥浆体中Ca(OH)2的生成增多,降低了硬化水泥石的孔隙率,细化了孔隙结构。
马忠诚[10](2020)在《高镁水泥中方镁石的定量测定与调控机制研究》文中认为高镁水泥具有良好的后期微膨胀特性,对大体积混凝土(如大坝)的后期温降收缩具有补偿作用,能显着提高其抗裂耐久性。然而,国内外关于水泥熟料中具有后期微膨胀作用的方镁石的定量测定方法仍无标准可循,对高镁水泥中方镁石晶体含量、尺寸和分布的调控技术及其在水泥制备中的应用缺乏系统研究。本文主要研究内容为发明了一种能够准确定量水泥中方镁石含量的方法;阐述了煅烧温度与高镁水泥熟料中方镁石含量和尺寸之间的关系,阐明了水泥中方镁石晶体的调控机制;建立了高镁水泥中方镁石含量、尺寸与高镁水泥后期膨胀增进率之间的关系;并将取得的研究成果应用于高镁水泥工业化制备。得出以下创新性成果:(1)发明了一种能够准确定量水泥中方镁石含量的方法,解决了国内外现有方镁石定量方法中难以有效区分固溶态MgO(无后期微膨胀作用)和方镁石的难题。该新方法通过研发一种方镁石内标物,综合分析压蒸试验方法、热重分析方法和化学分析方法三种方法的测试原理,实现这三种方法测试过程的协同匹配,优化相关的试验条件,建立了这三种方法与水泥中方镁石含量之间的定量关系。发明的方法中确定内标物为1400℃下分析纯级碱式碳酸镁或氢氧化镁试剂的灼烧产物,压蒸压力为2.2MPa,压蒸时间为4h,并经测试,其回收率达到99.92%~100.14%,回收效果好,准确度高。(2)系统揭示了煅烧温度、保温时间和冷却速率等因素对高镁水泥中方镁石含量、尺寸、分布及水泥强度、膨胀等性能的影响规律,建立了高镁水泥熟料中方镁石含量和尺寸与煅烧温度之间的关系,阐明了高镁水泥中方镁石晶体的调控机制。提高煅烧温度、延长保温时间和降低冷却速率,均可促进熟料中方镁石在液相中的迁移和长大,提高熟料中方镁石的含量,增大方镁石晶体的尺寸。煅烧温度在1350℃~1450℃时,方镁石分布较为均匀;煅烧温度达到1500℃时,熟料中方镁石的分布趋于集中。在1350℃~1500℃范围内,高镁水泥熟料中方镁石含量与煅烧温度之间呈线性函数关系,而高镁水泥熟料中方镁石尺寸与煅烧温度之间呈指数函数关系,因此可以通过改变煅烧温度,定量调控高镁水泥熟料中方镁石的含量和尺寸。煅烧温度为1450℃时,制备的高镁水泥471天强度最高,达到86.57MPa。随着煅烧温度的升高,高镁水泥后期膨胀增进率持续提高;保温时间为60min和吹风冷却条件下制备的高镁水泥,其后期膨胀增进率最高,达106.25%。(3)建立了高镁水泥后期膨胀增进率与方镁石含量和尺寸之间的关系。在1350℃~1500℃范围内,高镁水泥中方镁石尺寸与方镁石含量之间呈线性函数关系,高镁水泥后期膨胀增进率与方镁石含量及方镁石尺寸之间均呈二次多项式函数关系。煅烧温度1400℃~1450℃、保温时间60min、冷却速率为吹风冷却时,高镁水泥中方镁石晶体尺寸在3μm~7μm,以5μm~7μm为主,分布较为均匀,高镁水泥后期强度增进率和后期膨胀增进率较高。(4)方镁石测定方法和晶体调控技术实现在高镁水泥制备过程中应用。采用以上调控技术进行高镁水泥的工业化生产,并用发明的测定方法检测其方镁石含量,制备的高镁水泥中MgO含量为4.10%,方镁石含量为2.25%,方镁石晶体尺寸以3μm~7μm为主,分布较为均匀,高镁水泥的后期膨胀增进率达到93.90%,具有微膨胀性。该高镁水泥配制的混凝土540天龄期时自生体积变形值为22.1×10-6,其余各项综合性能良好。
二、测定石灰石成分的新方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、测定石灰石成分的新方法(论文提纲范文)
(1)硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝过程基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 我国氧化铝行业概述 |
1.1.1 我国氧化铝行业的发展现状 |
1.1.2 我国的铝土矿资源 |
1.2 粉煤灰简介 |
1.2.1 我国的粉煤灰的排放 |
1.2.2 粉煤灰的性质 |
1.3 .粉煤灰的危害 |
1.3.1 土壤污染 |
1.3.2 大气污染 |
1.3.3 水体污染 |
1.4 粉煤灰的综合利用 |
1.4.1 粉煤灰水泥 |
1.4.2 粉煤灰混凝土 |
1.4.3 粉煤灰在其他领域的应用 |
1.5 粉煤灰提取氧化铝的研究进展 |
1.5.1 石灰石烧结法 |
1.5.2 碱石灰烧结法 |
1.5.3 预脱硅-碱石灰烧结法 |
1.5.4 湿法化学法 |
1.5.5 硫酸法 |
1.5.6 盐酸法 |
1.5.7 铵法 |
1.5.8 其他提取方法 |
1.5.9 粉煤灰提取氧化铝技术存在的问题 |
1.6 研究目的、意义和研究内容 |
1.6.1 研究目的和意义 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 实验研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 粉煤灰的化学成分与物相组成 |
2.1.2 实验药品 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验绘制Eh-pH图 |
2.2.2 NH_4HSO_4溶液浸出粉煤灰 |
2.2.3 溶液中Al~(3+)、Fe~(3+)浓度的测定 |
2.2.4 溶液电导率的测定 |
2.2.5 溶液的红外光谱分析 |
2.3 实验设备 |
第3章 浸出过程热力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 热力学数据 |
3.2.2 热力学计算 |
3.2.3 Eh-pH图的构建原理 |
3.2.4 Al-H_2O体系Eh-pH图 |
3.2.5 Fe-H_2O体系Eh-pH图 |
3.2.6 Al-Fe-H_2O体系Eh-pH图 |
3.2.7 高温Eh-pH图 |
3.3 本章小结 |
第4章 浸出体系液相物质的基本性质 |
4.1 引言 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 NH_4HSO_4溶液 |
4.2.2 NH_4Al(SO_4)_2溶液 |
4.2.3 (NH_4)_2SO_4溶液 |
4.2.4 NH_4HSO_4浸出粉煤灰溶液 |
4.3 本章小结 |
第5章 主要组分在浸出过程中的演变行为 |
5.1 引言 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 NH_4Al_3(SO_4)_2(OH)_6的生成热力学 |
5.2.2 反应温度对NH_4Al_3(SO_4)_2(OH)_6转化率的影响 |
5.2.3 NH_4Al(SO_4)_2溶液浓度对NH_4Al_3(SO_4)_2(OH)_6转化率的影响 |
5.2.4 NH_4HSO_4过量率对NH_4Al_3(SO_4)_2(OH)_6转化率的影响 |
5.2.5 NH_4Al_3(SO_4)_2(OH)_6的表征 |
5.2.6 主要元素在浸出过程中的迁移规律 |
5.3 本章小结 |
第6章 硫酸铝铵溶液的结晶特性 |
6.1 引言 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O的溶解度 |
6.2.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O在水中的结晶热力学 |
6.2.3 (NH_4)_2SO_4-Al_2(SO_4)_3-H_2O三元体系相图的构建 |
6.2.4 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O的结晶特性 |
6.2.5 NH_4HSO_4、(NH_4)_2SO_4对溶液结晶的影响 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(2)沥青-矿粉相互作用行为多尺度表征及界面粘附机理的分子动力学模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及动态发展趋势 |
1.2.1 沥青-矿粉相互作用行为探讨 |
1.2.2 沥青胶浆的微观结构形貌特征 |
1.2.3 沥青-集料界面行为的分子动力学模拟 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 材料制备与试验方案 |
2.1 沥青胶浆制备及基本物理性能 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 沥青胶浆 |
2.2 沥青胶浆宏观流变-粘弹特质 |
2.2.1 动态剪切流变仪 |
2.2.2 相态转变行为 |
2.3 沥青胶浆微观分子结构组成 |
2.3.1 傅里叶变换红外光谱仪 |
2.3.2 基本官能团特征 |
2.4 沥青胶浆微纳观结构形貌特征 |
2.4.1 扫描电子显微镜 |
2.4.2 原子力显微镜 |
3 沥青-矿粉相互作用行为的微观尺度分析 |
3.1 沥青-矿粉物理化学作用机制分析 |
3.1.1 沥青胶浆微结构组成特征 |
3.1.2 基于微结构组成的相互作用机制分析 |
3.2 沥青-矿粉界面微观形态特征分析 |
3.2.1 矿粉表面形态特征 |
3.2.2 基于界面微观形态的相互作用能力评价 |
3.3 沥青胶浆纳观表面形貌特征分析 |
3.3.1 “蜂状结构”形成机理 |
3.3.2 基于纳观表面形貌的相互作用行为分析 |
3.3.3 纳观表面形貌特征的量化表达 |
3.4 本章小结 |
4 沥青-矿粉相互作用行为的宏观尺度表征 |
4.1 基于流变学指标的沥青-矿粉相互作用能力评价 |
4.1.1 评价指标体系甄选 |
4.1.2 基本流变学参数测试 |
4.1.3 相互作用能力结果分析 |
4.2 基于相分离行为的沥青-矿粉相互作用行为分析 |
4.3 矿粉特性与沥青胶浆微宏观性能关联分析 |
4.3.1 灰色关联度理论 |
4.3.2 微宏观关联性量化表征 |
4.4 本章小结 |
5 沥青胶浆-集料界面粘附行为的分子动力学模拟 |
5.1 分子动力学理论及方法 |
5.1.1 基本原理 |
5.1.2 力场 |
5.1.3 周期性边界条件 |
5.1.4 系综 |
5.1.5 能量最小化 |
5.2 分子模型的建立及优化 |
5.2.1 沥青胶浆模型 |
5.2.2 沥青胶浆-集料界面系统 |
5.2.3 优化过程的参数设置 |
5.3 沥青胶浆-集料界面粘附行为及影响因素分析 |
5.3.1 沥青胶浆物理力学性能 |
5.3.2 极性组分聚集特征 |
5.3.3 极性组分分布特征 |
5.3.4 沥青胶浆-集料界面粘结强度 |
5.3.5 水分和温度对界面粘附行为的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)基于近红外光谱检测技术的水泥生料质量控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 近红外光谱检测技术研究进展 |
1.2.1 近红外光谱检测技术发展概述 |
1.2.2 近红外光谱检测技术在水泥行业应用 |
1.3 化学计量学 |
1.4 水泥生料质量控制研究现状 |
1.5 研究内容及创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
第二章 近红外光谱检测技术 |
2.1 引言 |
2.2 近红外光谱检测技术原理 |
2.3 近红外光谱检测技术信息提取难点 |
2.4 近红外光谱检测技术定量建模方法及评价方法 |
2.5 近红外光谱检测技术在矿物检测方面应用原理 |
2.6 本章小结 |
第三章 水泥生料成分近红外定量模型建立研究 |
3.1 引言 |
3.2 水泥生料近红外光谱采集 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 近红外光谱采集 |
3.3 水泥生料近红外光谱数据处理 |
3.3.1 样本划分 |
3.3.2 光谱预处理 |
3.4 水泥生料近红外光谱波段优选 |
3.4.1 反向区间偏最小二乘法波段挑选 |
3.4.2 协同偏最小二乘法波段挑选 |
3.5 水泥生料成分含量近红外光谱建模 |
3.5.1 SiO_2成分含量建模研究 |
3.5.2 Al_2O_3成分含量建模研究 |
3.5.3 Fe_2O_3成分含量建模研究 |
3.5.4 CaO成分含量建模研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 堆密度和原材料对水泥生料近红外光谱建模影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 堆密度对水泥生料近红外光谱检测影响研究 |
4.2.1 堆密度对水泥生料近红外光谱检测影响 |
4.2.2 水泥生料近红外光谱模型的堆密度补偿 |
4.3 原材料对水泥生料近红外光谱检测影响研究 |
4.3.1 原材料对水泥生料近红外光谱检测影响 |
4.3.2 原材料变化近红外光谱建模研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 水泥生料质量控制研究 |
5.1 引言 |
5.2 水泥生料质量控制难点分析 |
5.3 水泥生料制备工况划分 |
5.4 水泥生料质量控制 |
5.5 本章小结 |
第六章 水泥生料质量控制系统实现 |
6.1 引言 |
6.2 水泥生料成分检测结果 |
6.3 水泥生料质量控制系统功能分析 |
6.4 系统开发 |
6.5 现场应用 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(4)大掺量尾矿微粉中低强混凝土配制与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 课题研究目的及意义 |
1.3 课题研究现状 |
1.4 课题技术路线 |
1.5 课题研究内容 |
第2章 原材料性能及试验方法 |
2.1 原材料性能 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 粉煤灰 |
2.1.3 矿渣粉 |
2.1.4 铁尾矿微粉 |
2.1.5 粗、细骨料 |
2.1.6 减水剂 |
2.1.7 水 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 原材料及混凝土性能相关试验方法 |
2.2.2 混凝土微观形貌试验方法 |
2.2.3 混凝土孔结构试验方法 |
第3章 两种混凝土配合比设计方法及对比分析 |
3.1 基准混凝土配合比设计 |
3.1.1 C30基准混凝土配合比设计 |
3.1.2 C25基准混凝土配合比设计 |
3.1.3 C20基准混凝土配合比设计 |
3.1.4 C15基准混凝土配合比设计 |
3.2 大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比设计 |
3.2.1 C30大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比设计 |
3.2.2 C25大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比设计 |
3.2.3 C20大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比设计 |
3.2.4 C15大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比设计 |
3.3 大掺量铁尾矿微粉混凝土配合比优化 |
3.4 本章小结 |
第4章 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土工作性及强度的影响 |
4.1 基准混凝土工作性 |
4.2 大掺量铁尾矿微粉混凝土工作性 |
4.2.1 C30大掺量铁尾矿微粉混凝土工作性 |
4.2.2 C25大掺量铁尾矿微粉混凝土工作性 |
4.2.3 C20大掺量铁尾矿微粉混凝土工作性 |
4.2.4 C15大掺量铁尾矿微粉混凝土工作性 |
4.3 基准混凝土立方体抗压强度 |
4.4 大掺量铁尾矿微粉混凝土立方体抗压强度 |
4.4.1 C30大掺量铁尾矿微粉混凝土立方体抗压强度 |
4.4.2 C25大掺量铁尾矿微粉混凝土立方体抗压强度 |
4.4.3 C20大掺量铁尾矿微粉混凝土立方体抗压强度 |
4.4.4 C15大掺量铁尾矿微粉混凝土立方体抗压强度 |
4.5 本章小结 |
第5章 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土耐久性的影响 |
5.1 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土体积稳定性的影响 |
5.2 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土抗氯离子渗透性能的影响 |
5.3 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土抗冻性的影响 |
5.4 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土抗碳化性能的影响 |
5.5 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 大掺量铁尾矿微粉对中低强大流态混凝土微观形貌和孔结构的影响 |
6.1 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土微观形貌的影响 |
6.2 大掺量铁尾矿微粉对中低强度大流态混凝土孔结构的影响 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(5)电石渣湿法脱硫反应特性研究及中试验证(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 二氧化硫脱除技术 |
1.2.1 燃烧前脱硫技术 |
1.2.2 燃烧中脱硫技术 |
1.2.3 燃烧后脱硫技术 |
1.3 电石渣法烟气脱硫技术 |
1.3.1 电石渣的来源及利用现状 |
1.3.2 电石渣用于烟气脱硫的研究进展 |
1.4 影响电石渣脱硫的因素 |
1.4.1 电石渣消溶 |
1.4.2 液气比 |
1.4.3 停留时间 |
1.4.4 烟气流速 |
1.5 电石渣脱硫剂与石灰石脱硫剂的比较 |
1.5.1 石灰石与电石渣脱硫反应对比分析 |
1.5.2 电石渣与石灰石脱硫应用比较 |
1.6 研究内容 |
第二章 实验系统与测试方法 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.2 实验系统 |
2.2.1 脱硫剂的活性研究系统 |
2.2.2 实验室脱硫模拟系统 |
2.2.3 实验室中型脱硫系统 |
2.2.4 中试系统 |
2.3 实验样品的成分分析 |
2.3.1 电石渣表观性质分析 |
2.3.2 电石渣组成成分的分析 |
2.3.3 电石渣脱硫剂的热重分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 电石渣与石灰石脱硫剂的活性研究 |
3.1 脱硫剂的吸收活性研究 |
3.2 电石渣与石灰石混合脱硫剂反应活性研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 调节脱硫浆液pH的研究 |
4.1 实验室缓冲脱硫浆液pH的方法 |
4.1.1 脱硫浆液亚硫酸钙的影响 |
4.1.2 脱硫浆液中石灰石的影响 |
4.1.3 脱硫浆液体积的影响 |
4.1.4 脱硫浆液pH的影响 |
4.1.5 添加剂的影响 |
4.2 电石渣脱硫剂调节脱硫浆液pH的作用 |
4.2.1 宽幅调整脱硫浆液pH |
4.2.2 精细控制塔内浆液pH |
4.3 电石渣与石灰石脱硫剂调节能力的差异 |
4.4 本章小结 |
第五章 脱硫效率的研究 |
5.1 石灰石、电石渣脱硫效率的实验 |
5.1.1 石灰石脱硫效率研究 |
5.1.2 电石渣脱硫效率研究 |
5.2 电石渣/石灰石混合脱硫剂脱硫效率的实验 |
5.3 本章小结 |
第六章 电石渣脱硫中试 |
6.1 基地概况 |
6.2 中试技术线路 |
6.3 中试系统 |
6.4 中试验证结果 |
6.4.1 中试连续控制浆液pH的结果 |
6.4.2 中试电石渣脱硫效率 |
6.4.3 中试电石渣脱硫浆液氧化 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者与导师简介 |
答辩委员会决议书 |
(6)固废基硫铝系绿色节能保温材料的制备及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 保温材料的现状 |
1.2.1 有机保温材料 |
1.2.2 无机保温材料 |
1.3 泡沫混凝土的优化研究进展 |
1.4 工业固废的研究现状 |
1.4.1 工业固废的产生及处理现状 |
1.4.2 大宗工业固废资源化利用现状 |
1.5 工业固废制备泡沫混凝土的研究现状及问题 |
1.6 本课题研究意义及内容 |
第2章 试验原料及方法 |
2.1 试验原料 |
2.1.1 SHAM的固废原材料 |
2.1.2 试验材料 |
2.2 试验仪器 |
2.3 试验流程 |
2.3.1 固废基SHAM的制备 |
2.3.2 绿色节能保温材料的制备 |
2.4 性能测试方法 |
2.4.1 机械性能的测定 |
2.4.2 导热系数的测定 |
2.4.3 吸水率的测定 |
2.4.4 孔结构及水化微观形貌的测定 |
2.4.5 膨胀收缩的测定 |
2.5 分析手段 |
2.5.1 X射线衍射分析 |
2.5.2 水化热分析 |
2.5.3 TGA/DSC同步热分析 |
第3章 基于工业固废制备硫铝系绿色节能保温材料 |
3.1 引言 |
3.2 固废基SHAM的化学成分和理化特性 |
3.2.1 胶凝材料的矿物相分析 |
3.2.2 胶凝材料的性能测试 |
3.2.3 胶凝材料的水化特性 |
3.3 固废基硫铝系绿色节能保温材料的制备 |
3.3.1 泡沫掺量对干密度的影响 |
3.3.2 干密度与抗压强度的拟合关系 |
3.3.3 干密度与导热系数之间的拟合关系 |
3.3.4 干密度与吸水率之间的拟合关系 |
3.4 孔结构分析 |
3.4.1 不同干密度下,孔结构的变化 |
3.4.2 GEIM的微观孔结构 |
3.4.3 GEIM孔结构的机理性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 GEIM的优化试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 增稠稳泡(HPMC)对GEIM性能的影响 |
4.2.1 HPMC对SHAM浆体流动度的影响 |
4.2.2 HPMC对SHAM水化热的影响 |
4.2.3 HPMC对SHAM试块抗压强度的影响 |
4.2.4 HPMC对SHAM水化的影响 |
4.2.5 HPMC对GEIM基础性能的影响 |
4.2.6 HPMC对GEIM孔结构的影响 |
4.3 降低GEIM吸水的试验研究 |
4.4 纤维增强GEIM的试验研究 |
4.5 尾矿利用对GEIM的优化分析 |
4.5.1 石灰石尾矿对GEIM性能的影响 |
4.5.2 金尾矿对GEIM抗压强度的影响 |
4.5.3 铁尾矿对GEIM抗压强度的影响 |
4.6 GEIM的成本分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 SHAM混合大比例脱硫石膏制备GEIM的试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 脱硫石膏的预处理 |
5.2.1 预处理前后脱硫石膏的成分变化 |
5.2.2 预处理后脱硫石膏的SEM分析 |
5.3 SHAM改性脱硫石膏复合材料的性能变化 |
5.3.1 不同SHAM掺加量对性能的影响 |
5.3.2 复合材料水化分析 |
5.3.3 复合材料水化热分析 |
5.4 SHAM改性脱硫石膏复合制备GEIM |
5.4.1 复合材料制备GEIM的基本性能 |
5.4.2 复合材料制备GEIM的膨胀性分析 |
5.4.3 复合制备GEIM的孔结构分析 |
5.4.4 复合制备GEIM的成本分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的主要成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)湿法烟气脱硫石膏成核与结晶特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 脱硫石膏简介 |
1.2.1 形成原理 |
1.2.2 形成条件 |
1.2.3 石膏物性 |
1.3 石膏溶解度特性 |
1.3.1 溶解度 |
1.3.2 过饱和度 |
1.3.3 测定方法 |
1.3.4 研究进展 |
1.4 石膏成核特性 |
1.4.1 成核理论 |
1.4.2 测试方法 |
1.4.3 研究进展 |
1.5 石膏生长特性 |
1.5.1 生长理论 |
1.5.2 测试方法 |
1.5.3 研究进展 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
第2章 WFGD脱硫石膏特性及其形成环境物系组成 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 脱硫石膏特性分析 |
2.1.2 脱硫塔浆液组成分析 |
2.2 结果和分析 |
2.2.1 外观分析 |
2.2.2 形貌分析 |
2.2.3 成分分析 |
2.2.4 脱硫塔浆液组成分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 石膏溶解度 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原理 |
3.1.2 实验流程 |
3.1.3 实验试剂与仪器 |
3.1.4 实验装置 |
3.2 结果和分析 |
3.2.1 溶解平衡时间 |
3.2.2 纯水体系溶解度 |
3.2.3 氯化钠水溶液体系溶解度 |
3.3 本章小结 |
第4章 石膏成核特性 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验原理 |
4.1.2 实验流程 |
4.1.3 实验试剂与仪器 |
4.1.4 实验装置 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 不同过饱和比下的诱导时间 |
4.2.2 诱导时间与过饱和比的关系 |
4.2.3 不同初始过饱和比下成核晶体形貌 |
4.3 本章小结 |
第5章 石膏生长特性 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原理 |
5.1.2 实验流程 |
5.1.3 实验试剂与仪器 |
5.1.4 实验装置 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 生长特性研究 |
5.2.2 操作参数对石膏粒径分布的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(8)水泥组分快速检测技术的研究及在生产控制中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 水泥组分测定的意义 |
1.2 水泥组分测定的方法 |
1.2.1 化学分析法测定水泥组分 |
1.2.2 多元线性回归法测定水泥组分 |
1.3 X射线荧光分析(XRF)概述 |
1.3.1 XRF简述 |
1.3.2 MLD技术简述 |
1.4 蒙特卡洛法评定测量不确定度 |
1.5 本文研究的目的和意义 |
第二章 X射线荧光分析法测组分模型的建立及初步应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 建立水泥的计算模型 |
2.2.2 仪器与试剂 |
2.2.3 分析样品的准备 |
2.2.4 制样方法 |
2.2.5 实验数据分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 蒙特卡洛方法的应用及自配水泥不确定度的确定 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原理 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 实验结果及分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 组分测量模型实际的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验步骤 |
4.2.2 实验结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(9)水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 水泥基材料碳捕获与封存研究现状 |
1.2.1 碳捕获与封存 |
1.2.2 水泥基材料碳化养护反应机理 |
1.2.3 碳化养护制度 |
1.2.4 碳化养护对水泥基材料性能的影响 |
1.2.5 矿物掺合料对水泥基材料碳化养护的影响 |
1.3 水泥混凝土硫酸盐侵蚀简介 |
1.3.1 常温硫酸盐侵蚀 |
1.3.2 低温硫酸盐侵蚀 |
1.4 分子动力学模拟简介 |
1.4.1 分子动力学基本原理 |
1.4.2 运动方程数值求解方法 |
1.4.3 系综 |
1.4.4 反应力场 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 研究方法与方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 模拟方案 |
2.2.1 初始模型的构建与模拟方法 |
2.2.2 拓扑结构分析 |
2.2.3 局部内应力计算 |
2.3 试验原材料与研究方案 |
2.3.1 原材料 |
2.3.2 试验研究方案 |
2.3.3 试验方法 |
第3章 基于分子动力学模拟的水泥石碳化动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 不同力场下碳酸钙早期成核机理研究 |
3.2.1 碳酸钙胶凝过程中网络连通性的演变 |
3.2.2 聚合动力学 |
3.2.3 碳酸钙凝胶的结构 |
3.3 不同反应条件下碳酸钙早期成核机理研究 |
3.3.1 聚合动力学 |
3.3.2 碳酸钙凝胶的数量和尺寸 |
3.3.3 局部应力 |
3.4 掺合料组分SI、AL等对碳酸钙早期成核影响机理研究 |
3.4.1 聚合动力学 |
3.4.2 电荷分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 碳化养护对水泥石性能及微观结构的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳化养护水泥石性能 |
4.2.1 碳化养护水泥石强度 |
4.2.2 碳化养护水泥石干燥收缩 |
4.2.3 碳化养护水泥石氯离子渗透 |
4.2.4 碳化养护水泥石气体渗透性能 |
4.2.5 碳化养护水泥石毛细吸水性能 |
4.3 碳化养护水泥石相组成分析 |
4.4 孔结构及微观形貌分析 |
4.4.1 孔结构分析 |
4.4.2 微观形貌分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 碳化养护水泥石抗硫酸盐侵蚀性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 碳化养护水泥石常温硫酸盐侵蚀性能 |
5.2.1 强度 |
5.2.2 体积变形 |
5.2.3 质量变化 |
5.2.4 相组成分析 |
5.2.5 孔结构及微观形貌分析 |
5.3 碳化养护水泥石低温硫酸盐侵蚀性能 |
5.3.1 强度 |
5.3.2 体积变形 |
5.3.3 质量变化 |
5.3.4 相组成分析 |
5.3.5 孔结构及微观形貌分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 固碳方式对水泥石强度发展的影响分析 |
6.1 引言 |
6.2 纳米碳酸钙的表征 |
6.2.1 相组成分析 |
6.2.2 形貌分析 |
6.3 纳米碳酸钙乳浊液对水泥石基本性能的影响 |
6.3.1 流动性与凝结时间 |
6.3.2 强度 |
6.3.3 水化热 |
6.4 制备的纳米碳酸钙乳浊液对水泥石微观结构的影响 |
6.4.1 水泥石相组成 |
6.4.2 水泥石孔结构及微观形貌 |
6.5 两种固碳方式对比分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)高镁水泥中方镁石的定量测定与调控机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水泥中方镁石的定量测定 |
1.2.2 方镁石的存在形式及其影响因素 |
1.2.3 高镁水泥的膨胀性能 |
1.3 论文课题来源及研究目的和主要研究内容 |
1.3.1 论文课题来源 |
1.3.2 研究目的 |
1.3.3 主要研究内容 |
第2章 实验原材料、仪器设备与试验方法 |
2.1 原材料 |
2.2 仪器设备与试验方法 |
2.2.1 高镁水泥及熟料成分分析用仪器设备与试验方法 |
2.2.2 高镁水泥及混凝土性能检测用仪器设备与试验方法 |
2.2.3 其他仪器设备 |
第3章 高镁水泥中方镁石测定方法的研究 |
3.1 研究方案 |
3.2 测定原理及步骤 |
3.3 测定公式的推导 |
3.4 内标物的制备 |
3.4.1 镁质原材料的确定 |
3.4.2 灼烧温度的确定 |
3.5 试验条件的优化 |
3.6 回收率的测定(方法验证) |
3.7 XRD定量测定(方法验证) |
3.8 SEM分析和膨胀性能(方法验证) |
3.8.1 SEM分析 |
3.8.2 膨胀性能 |
3.9 本章小结 |
第4章 高镁水泥中方镁石的调控机制及其与膨胀性能关系的研究 |
4.1 研究方案 |
4.2 煅烧和冷却制度对水泥中方镁石晶体的影响及其调控机制 |
4.2.1 高镁水泥熟料中MgO的化学分析及水泥中方镁石的定量测定 |
4.2.2 高镁水泥熟料中方镁石的XRD分析 |
4.2.3 高镁水泥熟料中方镁石的岩相分析 |
4.2.4 高镁水泥熟料中方镁石的SEM分析 |
4.3 煅烧和冷却制度对高镁水泥熟料中其他矿物组成的影响 |
4.3.1 高镁水泥熟料的化学成分分析 |
4.3.2 高镁水泥熟料的XRD分析 |
4.4 煅烧和冷却制度对高镁水泥性能的影响 |
4.4.1 高镁水泥的强度性能 |
4.4.2 高镁水泥的膨胀性能 |
4.5 高镁水泥中方镁石含量、尺寸与其膨胀性能之间的关系 |
4.6 本章小结 |
第5章 方镁石测定方法和调控技术在高镁水泥制备中的应用 |
5.1 高镁水泥矿物组成的优化 |
5.1.1 试验方案的设计 |
5.1.2 高镁水泥的性能 |
5.2 高镁水泥的工业化制备 |
5.3 高镁水泥的混凝土性能 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的科研成果及所获奖励 |
致谢 |
四、测定石灰石成分的新方法(论文参考文献)
- [1]硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝过程基础研究[D]. 杨旭. 沈阳工业大学, 2021(02)
- [2]沥青-矿粉相互作用行为多尺度表征及界面粘附机理的分子动力学模拟[D]. 徐文毅. 浙江师范大学, 2021(02)
- [3]基于近红外光谱检测技术的水泥生料质量控制研究[D]. 黄冰. 济南大学, 2021(02)
- [4]大掺量尾矿微粉中低强混凝土配制与性能研究[D]. 王宇杰. 北京建筑大学, 2021(01)
- [5]电石渣湿法脱硫反应特性研究及中试验证[D]. 王倩. 北京化工大学, 2021
- [6]固废基硫铝系绿色节能保温材料的制备及优化研究[D]. 杨世钊. 山东大学, 2021(12)
- [7]湿法烟气脱硫石膏成核与结晶特性研究[D]. 张飞宇. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [8]水泥组分快速检测技术的研究及在生产控制中的应用[D]. 高丹丹. 济南大学, 2021
- [9]水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究[D]. 秦玲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [10]高镁水泥中方镁石的定量测定与调控机制研究[D]. 马忠诚. 中国建筑材料科学研究总院, 2020