重金属离子在水泥熟料中的固化行为及作用机理研究
发布时间：2021-07-13 17:39
水泥工业作为支撑我国经济建设高速发展的重要物质基础,正面临着优质原材料紧缺、化石能源消耗巨大的发展难题。同时,我国固体废弃物（如生活垃圾、市政污泥、工业危废）和工业尾渣、矿渣等产生量巨大,且日益剧增,而其中所含的硅钙铝铁等无机组分和有机组分可作为水泥工业的替代原料和燃料。使用可替代原燃料,走可持续发展道路,成为我国水泥工业战略转型升级和支撑国家城镇化建设、节能减排等战略实施的根本出路。然而,替代原燃料中普遍存在的重金属离子会影响水泥易烧性、熟料矿相结构和水化特性,且具有潜在的环境污染风险。本文依托国家“十二五”科技支撑课题（2012BAC15B04）,根据我国固体废弃物和工业尾矿、尾渣中重金属离子种类和含量的特征,选取Cr、Cd、Ti、Mn、Zn、Cu、Co等七种典型重金属开展试验,研究了水泥煅烧过程中不同重金属离子在水泥熟料矿相中的迁徙固化历程和离子取代方式,为安全利用替代原燃料提供了理论依据及指导。论文进行的主要工作和取得的主要创新成果有:针对游离氧化钙（f-CaO）含量表征生料易烧性的局限性,结合XRD和EDS分析,探明了重金属离子对生料易烧性影响的三种作用机理,为水泥生料配料计...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
C3S三斜晶系的XRD图谱
T 晶型的最大特点是：32~33、51～52 度衍射角附近均分别存在衍射峰，在 T1、T2、T3晶型的不同主要是在于三个峰的分离程度，从 T3到 T分离程度越来越大[76]，三种晶型的 XRD 图谱如图 2-2 所示：C3S T1C3S T2C3S T3图 2-2 C3S 三斜晶系的 XRD 图谱[76]M 型的特点是在 32~33，51～52 度衍射角附近存在两个衍射峰，从 M3M1，分裂程度越来越大，如图 2-3 所示。
图 2-4 C3S 三方晶系的 XRD 图谱[76S）结构目前有 5 种晶型，分别为α、α 所示：图 2-5 C2S 的多晶转变关系图型在离子排列上有着很高的相似性，β-C2S 中，钙离子的配位数为 7，如果配位数就变成了 8。而γ-C2S 却有着称度很高的结构，钙离子为八面体配
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水泥工业CO2排放量的定量分析[J]. 龚秀美,刘燚,孙崇文,周聪聪,何鹏涛,沈卫国. 新世纪水泥导报. 2016(03)
[2]CdO对硅酸三钙形成的影响及其固溶效应[J]. 王茂国,王发洲,商得辰,胡曙光. 材料科学与工程学报. 2016(02)
[3]浅论我国城市垃圾处理的现状及发展趋势[J]. 李浩. 资源节约与环保. 2015(10)
[4]城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展[J]. 王学魁,赵斌,张爱群,沙作良. 天津科技大学学报. 2015(04)
[5]降低水泥行业煤炭消耗总量减少二氧化碳排放[J]. 中国水泥协会《水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究》课题组. 中国水泥. 2015(05)
[6]成都市区、城郊和农村生活垃圾重金属污染特性及来源[J]. 银燕春,王莉淋,肖鸿,李远伟,彭宏,漆辉,邓仕槐. 环境工程学报. 2015(01)
[7]重金属在水泥熟料矿物中的固溶机理研究进展[J]. 魏丽颖,刘姚君,汪澜,颜碧兰. 硅酸盐通报. 2014(10)
[8]城市生活垃圾制备水泥窑用衍生燃料的性能分析[J]. 胡曙光,聂帅,朱明,李叶青,张江,王发洲. 安全与环境学报. 2014(04)
[9]国内外城市生活垃圾管理经验借鉴研究[J]. 张江雪,汤宇,丛雅静. 环球市场信息导报. 2014(23)
[10]水泥窑协同处置危废生产熟料的性能研究[J]. 向丛阳,何永佳,吕林女,王发洲,李叶青. 环境科学与管理. 2013(09)
博士论文
[1]碳纳米材料的第一性原理研究[D]. 胡伟.中国科学技术大学 2013
[2]水泥工业协同处置生活垃圾焚烧灰渣技术及重金属离子固化机理的研究[D]. 谢燕.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]污泥厌氧消化预处理试验研究[D]. 徐明哲.山东建筑大学 2016
[2]水泥熟料矿物中Cr、Cd、Pb等有害组分的化学形态及其在水化过程中的迁移转化研究[D]. 姜雪丽.华南理工大学 2011
本文编号：3282504
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
C3S三斜晶系的XRD图谱
T 晶型的最大特点是：32~33、51～52 度衍射角附近均分别存在衍射峰，在 T1、T2、T3晶型的不同主要是在于三个峰的分离程度，从 T3到 T分离程度越来越大[76]，三种晶型的 XRD 图谱如图 2-2 所示：C3S T1C3S T2C3S T3图 2-2 C3S 三斜晶系的 XRD 图谱[76]M 型的特点是在 32~33，51～52 度衍射角附近存在两个衍射峰，从 M3M1，分裂程度越来越大，如图 2-3 所示。
图 2-4 C3S 三方晶系的 XRD 图谱[76S）结构目前有 5 种晶型，分别为α、α 所示：图 2-5 C2S 的多晶转变关系图型在离子排列上有着很高的相似性，β-C2S 中，钙离子的配位数为 7，如果配位数就变成了 8。而γ-C2S 却有着称度很高的结构，钙离子为八面体配
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水泥工业CO2排放量的定量分析[J]. 龚秀美,刘燚,孙崇文,周聪聪,何鹏涛,沈卫国. 新世纪水泥导报. 2016(03)
[2]CdO对硅酸三钙形成的影响及其固溶效应[J]. 王茂国,王发洲,商得辰,胡曙光. 材料科学与工程学报. 2016(02)
[3]浅论我国城市垃圾处理的现状及发展趋势[J]. 李浩. 资源节约与环保. 2015(10)
[4]城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展[J]. 王学魁,赵斌,张爱群,沙作良. 天津科技大学学报. 2015(04)
[5]降低水泥行业煤炭消耗总量减少二氧化碳排放[J]. 中国水泥协会《水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究》课题组. 中国水泥. 2015(05)
[6]成都市区、城郊和农村生活垃圾重金属污染特性及来源[J]. 银燕春,王莉淋,肖鸿,李远伟,彭宏,漆辉,邓仕槐. 环境工程学报. 2015(01)
[7]重金属在水泥熟料矿物中的固溶机理研究进展[J]. 魏丽颖,刘姚君,汪澜,颜碧兰. 硅酸盐通报. 2014(10)
[8]城市生活垃圾制备水泥窑用衍生燃料的性能分析[J]. 胡曙光,聂帅,朱明,李叶青,张江,王发洲. 安全与环境学报. 2014(04)
[9]国内外城市生活垃圾管理经验借鉴研究[J]. 张江雪,汤宇,丛雅静. 环球市场信息导报. 2014(23)
[10]水泥窑协同处置危废生产熟料的性能研究[J]. 向丛阳,何永佳,吕林女,王发洲,李叶青. 环境科学与管理. 2013(09)
博士论文
[1]碳纳米材料的第一性原理研究[D]. 胡伟.中国科学技术大学 2013
[2]水泥工业协同处置生活垃圾焚烧灰渣技术及重金属离子固化机理的研究[D]. 谢燕.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]污泥厌氧消化预处理试验研究[D]. 徐明哲.山东建筑大学 2016
[2]水泥熟料矿物中Cr、Cd、Pb等有害组分的化学形态及其在水化过程中的迁移转化研究[D]. 姜雪丽.华南理工大学 2011
本文编号：3282504
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