硅鋁型固廢物超微粉碎后的應(yīng)用

　　生產(chǎn)高價(jià)產(chǎn)品

　　硅鋁型廢渣中常含有許多有用元素,若進(jìn)行有效提取或加工成高附加值產(chǎn)品無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。粉煤灰中含有大量的鋁、鐵、硅等有用資源,其高值化利用對(duì)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)都有很重要的意義。高溫煅燒、加不同助劑的方法從粉煤灰中提取氧化鋁,找出了最佳活化劑,探討了不同的活化方法對(duì)粉煤灰活化過(guò)程的影響及機(jī)理。結(jié)果表明,粉煤灰與碳酸鈉按質(zhì)量比為l∶l混合,在900 ℃煅燒活化后,粉煤灰中氧化鋁的溶出率可達(dá)到90%以上。

　　粉煤灰、煤矸石、沸騰爐渣、液態(tài)渣、煤渣和硅灰這類工業(yè)固廢物,含有較多的無(wú)定形或介穩(wěn)態(tài)的SiO2和Al2O3,或含有少量的CaO,與火山灰相似。雖然自身難以產(chǎn)生膠凝作用,但其中活性SiO2和Al2O3可以被Ca(OH)2等堿或堿金屬鹽激發(fā),產(chǎn)生一定的水硬性?；鹕交沂菓?yīng)用最早的水硬性膠凝材料。古羅馬的神廟及斗獸場(chǎng)所用的石料都是由這類材料粘結(jié)修筑的。中國(guó)傳統(tǒng)的三合土路面和屋基實(shí)質(zhì)上也是石灰-火山灰類的膠凝材料。

　　1)作為生產(chǎn)水泥的原料。電解鋁工業(yè)固廢物鋁渣的主要化學(xué)成分與鋁礬土相似,因而可以替代緊缺的鋁礬土,以滿足白水泥熟料生產(chǎn)的基本要求。雖然鋁渣中的有害雜質(zhì)對(duì)大窯的煅燒會(huì)產(chǎn)生一些不利影響,如窯內(nèi)液相量提早出現(xiàn)、下料口堵塞、窯內(nèi)結(jié)皮結(jié)圈等,可以通過(guò)適當(dāng)配料以及相應(yīng)技術(shù)措施后有效解決,窯中的高溫煅燒及置換反應(yīng)也可消除這類固廢物的毒性。

　　利用赤泥、脫硫灰渣、城市垃圾焚燒飛灰、粉煤灰、磷石膏等含硅、鋁、硫物質(zhì)的廢渣生產(chǎn)硫鋁酸鹽水泥,也是一種很好的思路。硫鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成以硫鋁酸鈣(3CaO·3Al2O3·CaSO4)和硅酸二鈣(2CaO·SiO2)為主,具有凝結(jié)快、強(qiáng)度高、微膨脹和低收縮等特性,配制的混凝土抗?jié)B性和抗裂性能好。其抗凍性能和抗?jié)B透性能遠(yuǎn)高于普通硅酸鹽水泥,是一種性能優(yōu)良、附加值高的建筑材料。因此,它是飛機(jī)跑道、鐵路、港口、路橋、碼頭、水壩、油井建設(shè)和建筑地下工程及冬季施工不可或缺的功能性材料。中國(guó)不少人對(duì)硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行了研究,并且已有公司進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。

　　2)生產(chǎn)地聚物與功能材料。地質(zhì)聚合物(簡(jiǎn)稱地聚物)是一種新型膠凝性材料,主要通過(guò)堿激發(fā)硅鋁質(zhì)原料制得。20世紀(jì)70年代法國(guó)教授Joseph Davidovits首次用偏高嶺土和適量激發(fā)劑混合后合成。該材料為三維網(wǎng)絡(luò)狀無(wú)機(jī)聚合物,呈以硅酸鹽、鋁硅酸鹽為主構(gòu)成的無(wú)定形玻璃相。粉煤灰、礦渣、鋼渣以及煅燒后的煤矸石等固廢的主要成分包括SiO2、Al2O3、CaO 等,因而調(diào)整配方后可滿足地聚物網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生成條件。其形成過(guò)程主要是,在強(qiáng)堿激發(fā)下原料中Si—O、Al—O鍵斷裂,已解離的玻璃體又重新形成聚合度較低的硅氧四面體和鋁氧四面體,這兩種四面體共用氧原子,縮聚成三維網(wǎng)絡(luò)狀無(wú)機(jī)聚合物。所添加的堿不僅有助于玻璃體溶解,堿金屬離子還參與空間骨架的構(gòu)建。

　　最近,中國(guó)許多學(xué)者都對(duì)粉煤灰、煤矸石、礦渣纖維和石墨尾礦為基礎(chǔ)的相變材料基材作了多樣化研究。作為填充的相變儲(chǔ)能材料更是多樣化,如鋁粉/粉煤灰、石蠟、十八烷、月桂酸和納米銅制備十八烷-月桂酸/納米銅復(fù)合體、石蠟/鐵尾礦陶瓷復(fù)合等,具有多種相轉(zhuǎn)變溫度。此外,在用固廢制備有工業(yè)價(jià)值的白炭黑的研究方面,也取得重要進(jìn)展。

　　中國(guó)目前的處理工藝主要為煅燒、浸取及分離工藝。固廢物經(jīng)煅燒以后,其中的高嶺石轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X石,其主要成分是無(wú)定形態(tài)的氧化鋁和氧化硅,在NaOH溶液中反應(yīng)生成硅酸鈉,而Al元素的溶解率很小與硅相分離,因此得以提取白炭黑。許多學(xué)者都采用了類似的方法,主要在分離中采用了不同的方式以得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。

　　埃爾派自主研制的大型固廢超音速蒸汽粉碎、多固廢協(xié)同互補(bǔ)高值利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成套裝備等，獲批山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及重大科技創(chuàng)新工程。氣流粉碎機(jī)在線清洗系統(tǒng)取得國(guó)家發(fā)明專利，經(jīng)山東省新產(chǎn)品鑒定，專家評(píng)定其“填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白”。該項(xiàng)目榮獲科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金，山東省首臺(tái)(套)技術(shù)裝備和關(guān)鍵核心零部件及生產(chǎn)企業(yè)、濰坊市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　為減少客戶前期投資，降低項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，埃爾派為客戶提供來(lái)料代加工服務(wù)，滿足客戶的多樣化需求?？杉庸る姵夭牧稀h(huán)保脫硫、建材及固廢、非金屬礦、醫(yī)藥、食品/化妝品/保健品、精細(xì)化工、粉末冶金、高新材料以及其他材料。

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