粉煤气化灰渣制备泡沫陶瓷保温建筑材料
发布时间：2021-01-19 02:41
粉煤气化过程产生的飞灰和底渣是可利用的宝贵资源,但其缺乏有效的利用方式,若采用堆放和填埋的处理方式,其重金属元素的浸出和产生的粉尘则会对人体和环境造成严重危害。由于粉煤气化灰渣在成份上与泡沫陶瓷原料具有相似性,因此利用粉煤气化灰渣制备泡沫陶瓷将是一个很有意义的研究课题。选取了安庆石化壳牌粉煤气化炉的底渣和飞灰,系统地分析了粉煤气化飞灰和底渣的基础性质、化学组成、矿物组成、物理性质和热性质;采用正交试验探究影响粉煤气化灰渣制备泡沫陶瓷保温材料的主次因素;研究了烧结温度、升温速率、保温时间和发泡剂添加量四个因素对泡沫陶瓷材料的体积密度、孔隙率、抗压强度和吸水率等性能的影响,利用XRD、SEM等仪器考察了泡沫陶瓷材料的晶体矿物组成和微观形貌,对泡沫陶瓷材料的形成和保温机理进行探索。通过对粗渣和飞灰的理化性能研究发现,其主要成分均为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,符合制备泡沫陶瓷原料的成分需求,且其F、Cl、As、Hg以及重金属元素含量均低于国家建筑材料标准,故飞灰和底渣均可作为原料制备泡沫陶瓷。利用正交试验,得出烧结温度、保温时间以及发泡剂（SiC）添加量是影响陶瓷性能的主要因素,...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１粉煤气化灰渣露天堆放??Ｆｉ．?１?Ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ?ｃｏａｌａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｓｈ?ｒｅｓｉｄｕｅ?ｉｓｉｌｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｏｅｎ?ａｉｒ??
（ＤＴ：软化温度，ＳＴ：变形温度，ＦＴ：流动温度）均比飞灰样品的高６０°Ｃ左右。??通过热重分析仪，测定飞灰和底渣的失重曲线及差热曲线，设定为空气气氛，??升温速率为１５°Ｃ／ｍｉｎ。结果如图３所示。??Ｔｅｍｐ．?／＊Ｃ??ＴＧ／％?ＤＳＣ?／（ＭＶ／ｍｇ）??＊?ｅｘ??１０５－?？???ｔｎ??????．２０?８〇０??１００?－?－／ｉ—??／?＇??一?—?—?￣?ｊ?１．５?６００??９５：?／?／?＼?５００??／?１．０??／?４００??／?／?安庆ｆｔ?泣??／???ＴＧ??９〇－?／?—?：?０－５?３００??Ｊ?＼?２００??８５?？?＼?〇．〇??．??????ｍ???????■???［ｏ??０?２０?４０?６０?８０?１００????Ｔｉｍｅ?／ｍｉｎ??图３底渣样失重曲线??Ｆｉｇ．?３?Ｇｒａｖｉｔｙ?ｌｏｓｓ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｓｌａｇ??从图３可以看出，粉煤气化底渣样在反应进行了?４０￣６０ｍｉｎ，?５００？７００°Ｃ温度??区间内有一个失重过程，应该是底渣中的残谈与空气中的氧气反应，生成二氧化??碳气体
质与氧气发生反应，发生增重。??利用扫描电镜（ＳＥＭ－ＥＤＸ）观察飞灰和底渣样的微观形貌和微区化学组成，??结果如图５和图６所示。??Ｎａ?１?２９??Ｍｇ?°－７８??Ｃａ?３－５６??Ｆｅ?１．０６??图５飞灰微观形貌及微区化学组成??Ｆｉｇ．?５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｍｉｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｙ?ａｓｈ??由图５可以看到，飞灰结构主要大小不一的球形颗粒，并且小的球粒粘附在??大球粒上。球粒的主要由碳、氧、硅及铝组成，其中碳含量为２．８５％，其次为硅??－１９?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2-Al2O3-MgO系煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷的制备研究[J]. 胡明玉,樊财进,叶晓春. 人工晶体学报. 2019(02)
[2]g-C3N4/泡沫陶瓷的光催化烟气脱硫性能[J]. 郑锐,李春虎,张程真,侯立威. 工业催化. 2018(11)
[3]十六烷基硫酸钠制备Al2O3泡沫陶瓷及性能研究[J]. 霍文龙,陈雨谷,张笑妍,冉洲,张在娟,闫姝,杨金龙. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[4]镍渣制备轻质镁橄榄石-尖晶石闭孔泡沫陶瓷及分形表征[J]. 蒋金海,李琦,陈艳,钱烽烽,付启新,郭伟. 中国陶瓷. 2018(07)
[5]粉煤灰质泡沫陶瓷的研制[J]. 陈芳. 江苏陶瓷. 2018(03)
[6]利用赤泥制备闭孔超轻质泡沫陶瓷的研究[J]. 李勇冲,刘永杰,孙杰璟,孙璇. 新型建筑材料. 2017(11)
[7]抛光砖废渣复合发泡法制备闭孔泡沫陶瓷[J]. 杨赞中,王涵,王永在,刘敏,丁琪,李成峰,乐红志,魏春城. 材料导报. 2017(20)
[8]直接发泡法制备ZrO2纤维增强的ZrO2闭孔泡沫陶瓷[J]. 代德美,刘和义,吴哲,刘聪. 真空电子技术. 2017(05)
[9]以商洛钼尾矿为主要原料制备泡沫陶瓷的研究[J]. 赵威,王彬宇,刘明宝,张国春,周春生,韩茜. 中国陶瓷. 2017(08)
[10]泡沫陶瓷增强钢基复合材料的制备与性能研究[J]. 李菊. 铸造. 2017(02)
硕士论文
[1]煤气化灰渣的分选加工利用研究[D]. 吴阳.西安科技大学 2017
[2]气流床气化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽静.华东理工大学 2017
[3]煤矿固体废弃物泡沫陶瓷的制备和热物性研究[D]. 郎敏捷.南昌大学 2016
[4]抛光砖废渣制备轻质泡沫陶瓷的研究[D]. 李良龙.华南理工大学 2014
[5]利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料的研究[D]. 冯银平.西安建筑科技大学 2014
[6]利用气化炉渣和煤矸石制备Sialon基复相陶瓷[D]. 汤云.西安建筑科技大学 2011
[7]气流床煤气化灰渣的特性研究[D]. 卢珊珊.华东理工大学 2011
本文编号：2986173
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１粉煤气化灰渣露天堆放??Ｆｉ．?１?Ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ?ｃｏａｌａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｓｈ?ｒｅｓｉｄｕｅ?ｉｓｉｌｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｏｅｎ?ａｉｒ??
（ＤＴ：软化温度，ＳＴ：变形温度，ＦＴ：流动温度）均比飞灰样品的高６０°Ｃ左右。??通过热重分析仪，测定飞灰和底渣的失重曲线及差热曲线，设定为空气气氛，??升温速率为１５°Ｃ／ｍｉｎ。结果如图３所示。??Ｔｅｍｐ．?／＊Ｃ??ＴＧ／％?ＤＳＣ?／（ＭＶ／ｍｇ）??＊?ｅｘ??１０５－?？???ｔｎ??????．２０?８〇０??１００?－?－／ｉ—??／?＇??一?—?—?￣?ｊ?１．５?６００??９５：?／?／?＼?５００??／?１．０??／?４００??／?／?安庆ｆｔ?泣??／???ＴＧ??９〇－?／?—?：?０－５?３００??Ｊ?＼?２００??８５?？?＼?〇．〇??．??????ｍ???????■???［ｏ??０?２０?４０?６０?８０?１００????Ｔｉｍｅ?／ｍｉｎ??图３底渣样失重曲线??Ｆｉｇ．?３?Ｇｒａｖｉｔｙ?ｌｏｓｓ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｓｌａｇ??从图３可以看出，粉煤气化底渣样在反应进行了?４０￣６０ｍｉｎ，?５００？７００°Ｃ温度??区间内有一个失重过程，应该是底渣中的残谈与空气中的氧气反应，生成二氧化??碳气体
质与氧气发生反应，发生增重。??利用扫描电镜（ＳＥＭ－ＥＤＸ）观察飞灰和底渣样的微观形貌和微区化学组成，??结果如图５和图６所示。??Ｎａ?１?２９??Ｍｇ?°－７８??Ｃａ?３－５６??Ｆｅ?１．０６??图５飞灰微观形貌及微区化学组成??Ｆｉｇ．?５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｍｉｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｙ?ａｓｈ??由图５可以看到，飞灰结构主要大小不一的球形颗粒，并且小的球粒粘附在??大球粒上。球粒的主要由碳、氧、硅及铝组成，其中碳含量为２．８５％，其次为硅??－１９?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2-Al2O3-MgO系煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷的制备研究[J]. 胡明玉,樊财进,叶晓春. 人工晶体学报. 2019(02)
[2]g-C3N4/泡沫陶瓷的光催化烟气脱硫性能[J]. 郑锐,李春虎,张程真,侯立威. 工业催化. 2018(11)
[3]十六烷基硫酸钠制备Al2O3泡沫陶瓷及性能研究[J]. 霍文龙,陈雨谷,张笑妍,冉洲,张在娟,闫姝,杨金龙. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[4]镍渣制备轻质镁橄榄石-尖晶石闭孔泡沫陶瓷及分形表征[J]. 蒋金海,李琦,陈艳,钱烽烽,付启新,郭伟. 中国陶瓷. 2018(07)
[5]粉煤灰质泡沫陶瓷的研制[J]. 陈芳. 江苏陶瓷. 2018(03)
[6]利用赤泥制备闭孔超轻质泡沫陶瓷的研究[J]. 李勇冲,刘永杰,孙杰璟,孙璇. 新型建筑材料. 2017(11)
[7]抛光砖废渣复合发泡法制备闭孔泡沫陶瓷[J]. 杨赞中,王涵,王永在,刘敏,丁琪,李成峰,乐红志,魏春城. 材料导报. 2017(20)
[8]直接发泡法制备ZrO2纤维增强的ZrO2闭孔泡沫陶瓷[J]. 代德美,刘和义,吴哲,刘聪. 真空电子技术. 2017(05)
[9]以商洛钼尾矿为主要原料制备泡沫陶瓷的研究[J]. 赵威,王彬宇,刘明宝,张国春,周春生,韩茜. 中国陶瓷. 2017(08)
[10]泡沫陶瓷增强钢基复合材料的制备与性能研究[J]. 李菊. 铸造. 2017(02)
硕士论文
[1]煤气化灰渣的分选加工利用研究[D]. 吴阳.西安科技大学 2017
[2]气流床气化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽静.华东理工大学 2017
[3]煤矿固体废弃物泡沫陶瓷的制备和热物性研究[D]. 郎敏捷.南昌大学 2016
[4]抛光砖废渣制备轻质泡沫陶瓷的研究[D]. 李良龙.华南理工大学 2014
[5]利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料的研究[D]. 冯银平.西安建筑科技大学 2014
[6]利用气化炉渣和煤矸石制备Sialon基复相陶瓷[D]. 汤云.西安建筑科技大学 2011
[7]气流床煤气化灰渣的特性研究[D]. 卢珊珊.华东理工大学 2011
本文编号：2986173
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