銅、錳渣/粉煤灰地質(zhì)聚合物的制備及固化機理研究
發(fā)布時間:2021-12-12 03:46
銅渣、電解錳渣和粉煤灰作為工業(yè)廢渣長期大量堆積,不僅占用土地,對空氣、水資源及土壤也會造成危害,同時威脅人類生命健康。本文針對銅渣、電解錳渣和粉煤灰的環(huán)境污染問題,利用粉煤灰和電解錳渣制備地質(zhì)聚合物多孔材料,利用粉煤灰和銅渣制備地質(zhì)聚合物材料,利用地質(zhì)聚合物材料對重金屬進行固化、吸附研究。這不僅實現(xiàn)銅渣、電解錳渣和粉煤灰減量化、資源化的有效利用,同時在環(huán)保、經(jīng)濟等方面具有重大的意義。本文研究錳渣/粉煤灰地質(zhì)聚合物多孔材料的制備工藝及錳渣加入量對其性能的影響;銅渣和粉煤灰制備地質(zhì)聚合物的工藝參數(shù)對地質(zhì)聚合物性能的影響;錳渣/粉煤灰多孔材料對Pb2+的吸附能力;銅渣/粉煤灰地質(zhì)聚合物對Cr3+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+的固化/穩(wěn)定化效果。利用XRD、FTIR、SEM-EDS和ICP-7000等對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌和毒性浸出等進行測試表征。研究結(jié)論如下:以錳渣、粉煤灰為原料,利用發(fā)泡劑H2O2和N16型穩(wěn)泡...
【文章來源】:北方民族大學寧夏回族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
所示,由于特殊的Si、Al四面體微觀結(jié)構(gòu),地質(zhì)聚合物可表現(xiàn)出優(yōu)良的力學性和熱
北方民族大學2020屆碩士學位論文第一章緒論-6-1.4地質(zhì)聚合物1.4.1地質(zhì)聚合物的定義地質(zhì)聚合物是指具有一定活性的硅鋁酸鹽物質(zhì),在堿作用下使硅鋁酸鹽網(wǎng)絡(luò)中Si-O或Al-O鍵斷裂,逐漸聚合形成硅鋁長鏈(Si/Al=1)或雙硅鋁長鏈(Si/Al=2)或三硅鋁長鏈(Si/Al=3)結(jié)構(gòu)的聚合體[70-71]。地質(zhì)聚合物不同硅鋁摩爾比(Si/Al)下的微觀結(jié)構(gòu)模型見圖1-1[72]。地質(zhì)聚合物是由[SiO4]和[AlO4]四面體連接而成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其聚合過程為Si、Al氧化物與Si在堿性環(huán)境下發(fā)生的一種化學反應(yīng),生成聚合的Si-O-Al-O鍵[73]。反應(yīng)方程式如下所示:(1-1)(1-2)如圖1-1所示,由于特殊的Si、Al四面體微觀結(jié)構(gòu),地質(zhì)聚合物可表現(xiàn)出優(yōu)良的力學性和熱穩(wěn)定性。從地質(zhì)聚合物的制備過程而言,該物質(zhì)可由來源豐富的粉煤灰、偏高嶺土、礦渣為原材料,在常溫常壓條件下以堿激發(fā)、養(yǎng)護制備而成,相比目前工業(yè)水泥制備過程可降低能耗60%、CO2排放80%,具有較大的環(huán)保、經(jīng)濟性,因此地質(zhì)聚合物常被稱為“綠色混凝土”[74]。圖1-1地質(zhì)聚合物在不同硅鋁摩爾比下的結(jié)構(gòu)模型Fig.1-1GeopolymermodelswithdifferentSi/Almolarratio
北方民族大學2020屆碩士學位論文第一章緒論-10-重金屬固化機理。(2)技術(shù)路線圖1-2為研究技術(shù)路線。圖1-2研究技術(shù)路線Fig.1-2Researchtechnicalroute
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粉煤灰中氧化鋁硫酸直接浸取工藝優(yōu)化[J]. 高桂梅. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(06)
[2]鐵尾礦制備地質(zhì)聚合物工藝條件[J]. 汪應(yīng)玲,羅紹華,姜茂發(fā),劉承軍,鄧明雪,趙鑫. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(05)
[3]氧化鈣在銅渣還原過程中的作用[J]. 張琳,劉先陽,庫建剛. 中國冶金. 2019(09)
[4]粉煤灰提鋁殘渣低溫堿溶過程工藝研究[J]. 杜艷霞,郭昭華,王永旺,陳東. 無機鹽工業(yè). 2019(08)
[5]堿激發(fā)粉煤灰/鋼渣膠凝材料的制備[J]. 蔣勇,賈陸軍,文夢媛,牛云輝. 硅酸鹽通報. 2019(07)
[6]粉煤灰提取二氧化硅技術(shù)及工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李曉光,丁書強,卓錦德,曾宇平,王珂,馬寧. 無機鹽工業(yè). 2018(12)
[7]堿激發(fā)劑模數(shù)對地質(zhì)聚合物透水混凝土的性能影響研究[J]. 徐慶,李秋,陳偉,陳瀟,劉志林,馬浩森. 硅酸鹽通報. 2018(11)
[8]粉煤灰基地質(zhì)聚合物固化重金屬Pb2+的研究[J]. 劉澤,李麗,張媛,王棟民. 硅酸鹽通報. 2018(04)
[9]化學激發(fā)劑對銅渣及銅渣水泥激發(fā)作用的研究[J]. 王旭,黃小青,陸金海. 廣西科技大學學報. 2018(01)
[10]蒸汽養(yǎng)護對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 史迪,葉家元,張鵬,張文生. 混凝土. 2017(10)
博士論文
[1]堿激發(fā)粉煤灰過程機理及其發(fā)泡膠凝材料的高性能化[D]. 邵寧寧.中國礦業(yè)大學(北京) 2017
[2]粉煤灰基地質(zhì)聚合物固封重金屬及原位轉(zhuǎn)化分子篩的研究[D]. 仇秀梅.中國地質(zhì)大學 2015
[3]粉煤灰高附加值綠色化綜合利用的研究[D]. 王若超.東北大學 2013
[4]銅渣中有價組分的選擇性析出研究[D]. 張林楠.東北大學 2005
碩士論文
[1]粉煤灰/電解錳渣地質(zhì)聚合物材料的制備及其性能研究[D]. 王亞光.北方民族大學 2018
[2]銅渣基鐵系磷酸鹽化學鍵合材料的制備及其性能研究[D]. 賈行偉.昆明理工大學 2018
[3]發(fā)泡水泥的制備工藝及理化性能研究[D]. 楊婷松.濟南大學 2013
[4]地質(zhì)聚合物的制備及機理研究[D]. 李海宏.西安建筑科技大學 2007
本文編號:3535949
【文章來源】:北方民族大學寧夏回族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
所示,由于特殊的Si、Al四面體微觀結(jié)構(gòu),地質(zhì)聚合物可表現(xiàn)出優(yōu)良的力學性和熱
北方民族大學2020屆碩士學位論文第一章緒論-6-1.4地質(zhì)聚合物1.4.1地質(zhì)聚合物的定義地質(zhì)聚合物是指具有一定活性的硅鋁酸鹽物質(zhì),在堿作用下使硅鋁酸鹽網(wǎng)絡(luò)中Si-O或Al-O鍵斷裂,逐漸聚合形成硅鋁長鏈(Si/Al=1)或雙硅鋁長鏈(Si/Al=2)或三硅鋁長鏈(Si/Al=3)結(jié)構(gòu)的聚合體[70-71]。地質(zhì)聚合物不同硅鋁摩爾比(Si/Al)下的微觀結(jié)構(gòu)模型見圖1-1[72]。地質(zhì)聚合物是由[SiO4]和[AlO4]四面體連接而成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其聚合過程為Si、Al氧化物與Si在堿性環(huán)境下發(fā)生的一種化學反應(yīng),生成聚合的Si-O-Al-O鍵[73]。反應(yīng)方程式如下所示:(1-1)(1-2)如圖1-1所示,由于特殊的Si、Al四面體微觀結(jié)構(gòu),地質(zhì)聚合物可表現(xiàn)出優(yōu)良的力學性和熱穩(wěn)定性。從地質(zhì)聚合物的制備過程而言,該物質(zhì)可由來源豐富的粉煤灰、偏高嶺土、礦渣為原材料,在常溫常壓條件下以堿激發(fā)、養(yǎng)護制備而成,相比目前工業(yè)水泥制備過程可降低能耗60%、CO2排放80%,具有較大的環(huán)保、經(jīng)濟性,因此地質(zhì)聚合物常被稱為“綠色混凝土”[74]。圖1-1地質(zhì)聚合物在不同硅鋁摩爾比下的結(jié)構(gòu)模型Fig.1-1GeopolymermodelswithdifferentSi/Almolarratio
北方民族大學2020屆碩士學位論文第一章緒論-10-重金屬固化機理。(2)技術(shù)路線圖1-2為研究技術(shù)路線。圖1-2研究技術(shù)路線Fig.1-2Researchtechnicalroute
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粉煤灰中氧化鋁硫酸直接浸取工藝優(yōu)化[J]. 高桂梅. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(06)
[2]鐵尾礦制備地質(zhì)聚合物工藝條件[J]. 汪應(yīng)玲,羅紹華,姜茂發(fā),劉承軍,鄧明雪,趙鑫. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(05)
[3]氧化鈣在銅渣還原過程中的作用[J]. 張琳,劉先陽,庫建剛. 中國冶金. 2019(09)
[4]粉煤灰提鋁殘渣低溫堿溶過程工藝研究[J]. 杜艷霞,郭昭華,王永旺,陳東. 無機鹽工業(yè). 2019(08)
[5]堿激發(fā)粉煤灰/鋼渣膠凝材料的制備[J]. 蔣勇,賈陸軍,文夢媛,牛云輝. 硅酸鹽通報. 2019(07)
[6]粉煤灰提取二氧化硅技術(shù)及工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李曉光,丁書強,卓錦德,曾宇平,王珂,馬寧. 無機鹽工業(yè). 2018(12)
[7]堿激發(fā)劑模數(shù)對地質(zhì)聚合物透水混凝土的性能影響研究[J]. 徐慶,李秋,陳偉,陳瀟,劉志林,馬浩森. 硅酸鹽通報. 2018(11)
[8]粉煤灰基地質(zhì)聚合物固化重金屬Pb2+的研究[J]. 劉澤,李麗,張媛,王棟民. 硅酸鹽通報. 2018(04)
[9]化學激發(fā)劑對銅渣及銅渣水泥激發(fā)作用的研究[J]. 王旭,黃小青,陸金海. 廣西科技大學學報. 2018(01)
[10]蒸汽養(yǎng)護對赤泥基堿激發(fā)膠凝材料性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 史迪,葉家元,張鵬,張文生. 混凝土. 2017(10)
博士論文
[1]堿激發(fā)粉煤灰過程機理及其發(fā)泡膠凝材料的高性能化[D]. 邵寧寧.中國礦業(yè)大學(北京) 2017
[2]粉煤灰基地質(zhì)聚合物固封重金屬及原位轉(zhuǎn)化分子篩的研究[D]. 仇秀梅.中國地質(zhì)大學 2015
[3]粉煤灰高附加值綠色化綜合利用的研究[D]. 王若超.東北大學 2013
[4]銅渣中有價組分的選擇性析出研究[D]. 張林楠.東北大學 2005
碩士論文
[1]粉煤灰/電解錳渣地質(zhì)聚合物材料的制備及其性能研究[D]. 王亞光.北方民族大學 2018
[2]銅渣基鐵系磷酸鹽化學鍵合材料的制備及其性能研究[D]. 賈行偉.昆明理工大學 2018
[3]發(fā)泡水泥的制備工藝及理化性能研究[D]. 楊婷松.濟南大學 2013
[4]地質(zhì)聚合物的制備及機理研究[D]. 李海宏.西安建筑科技大學 2007
本文編號:3535949
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