高溫下多種工業(yè)固體廢棄物復(fù)配纖維化熱熔特性研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，不斷產(chǎn)生大量的工業(yè)固體廢棄物，未經(jīng)合理利用的工業(yè)固廢大量堆存，嚴(yán)重威脅了生態(tài)平衡。利用粉煤灰、鋼渣等工業(yè)固體廢棄物的組成特點(diǎn)，復(fù)配熔融后可作為生產(chǎn)礦物纖維棉的原料，不僅可以解決工業(yè)固廢引發(fā)的污染問題，還可以“變廢為寶”。
　　本文選用粉煤灰、鋼渣、鎂渣、焦粉等多種工業(yè)固廢，經(jīng)過壓制成型，考察了原料配比對(duì)試塊冷、熱壓強(qiáng)度的影響，研究了粉煤灰與鋼渣、粉煤灰與鎂渣雙組份體系及粉煤灰、赤泥、鎂渣等多組分體系原料在高溫下

2、的熱熔特性，探究了高溫熔體在降溫過程中的析晶行為。主要結(jié)論如下:
　　具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)以粉煤灰、鋼渣為主要原料，向其中添加少量焦粉及水泥后壓制成圓柱形試塊，使用萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試塊進(jìn)行壓力強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果顯示隨著焦粉摻量不斷增加，試塊的冷壓強(qiáng)度及熱壓強(qiáng)度逐漸降低，當(dāng)焦粉摻量為12％時(shí)，試塊的冷、熱壓強(qiáng)度最低，冷壓強(qiáng)度為10MPa，熱壓強(qiáng)度為3MPa。對(duì)養(yǎng)護(hù)后的試塊原料利用X-射線衍射儀(XRD)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)后的

3、試塊中生成了水化硅酸鈣、碳酸鈣等產(chǎn)物，增強(qiáng)了試塊的冷壓強(qiáng)度。
　　(2)利用灰熔點(diǎn)測(cè)定儀、RTW-10型高溫黏度測(cè)試儀分別測(cè)試了粉煤灰與鋼渣、粉煤灰與鎂渣混合原料的熔融溫度、黏度等熱熔特性。結(jié)果表明:粉煤灰中添加40％鋼渣或鎂渣后，混合原料的熔融溫度可降低至1300℃左右，在高溫下，隨著粉煤灰中鋼渣及鎂渣摻量不斷增加，混合樣品的黏度隨溫度變化的梯度逐漸變緩;在溫度高于1450℃區(qū)域內(nèi)，黏溫曲線的變化梯度較緩，在低于1450℃區(qū)域內(nèi)

4、，黏溫曲線的變化梯度比較陡。其次，通過對(duì)多組分體系黏度的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)高溫下復(fù)配樣品黏度隨溫度的變化速度與樣品中Fe2O3含量有很大關(guān)系，隨Fe2O3的含量增加，黏度變化速度減小，說明Fe2O3含量的增加有利于減緩熔體的凝固速度。
　　(3)粉煤灰與鋼渣、粉煤灰與鎂渣等混合原料，由1500℃分別降至1300、1200、1100℃時(shí):①降溫至1300℃時(shí)，樣品中無晶體析出，說明降低至較高溫度下，不利于晶體析出;②混合原料在降溫冷卻時(shí)，降

5、溫速率越大，越不利于樣品中晶體析出;③樣品降低至某溫度下，隨著在該溫度下停留時(shí)間增加，越易于析出晶體;④與空氣冷卻方式相比，水激冷具有明顯優(yōu)勢(shì)，可以有效減少降溫過程中晶體的析出;⑤粉煤灰與鋼渣、粉煤灰與鎂渣的混合原料雖然組成上各不相同，但是由高溫降溫冷卻時(shí)，析出的晶體種類大致相同，其中鈣長(zhǎng)石晶體最容易析出。⑥玻璃態(tài)物質(zhì)和晶體礦物質(zhì)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)溫度低于樣品的流動(dòng)溫度時(shí)，樣品中組分主要以晶體礦物質(zhì)為主，而當(dāng)溫度超過流動(dòng)溫度時(shí)