本文關(guān)鍵詞：黃磷爐渣與滇池底泥協(xié)同制備微晶玻璃研究

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【摘要】：黃磷爐渣是電爐法制備黃磷過程產(chǎn)生的固體廢物,主要成分為SiO2、CaO等,底泥為湖泊或者河流富營養(yǎng)化治理過程產(chǎn)生的疏浚淤泥,主要成分為SiO2、Al2o3、Fe2o3等。目前,黃磷爐渣和底泥主要資源化方式為生產(chǎn)建材(如水泥、磚等),產(chǎn)品附加值低以及固廢利用率不高等問題,仍以堆存處置為主,存在土壤、水、大氣環(huán)境危害風(fēng)險和人類健康等安全隱患,因此急需探索黃磷爐渣和底泥高效資源化高附加值產(chǎn)品的技術(shù)。本研究采用黃磷爐渣和滇池底泥協(xié)同制備高附加值微晶玻璃的方法,系統(tǒng)研究組分(Sio2、助熔劑、晶核劑)及熱處理制度對微晶玻璃析晶、性能的影響規(guī)律,探討黃磷爐渣-底泥系微晶玻璃的析晶機理,可為黃磷爐渣和底泥高效資源化提供新的思路。實驗基于SiO2-MgO-CaO三元相圖(Al2O3含量為10%)設(shè)計了黃磷爐渣-底泥系微晶玻璃配方,其中固廢添加量90%,建立了熱處理工藝,進(jìn)行微晶玻璃的晶相組成(XRD)、微觀形態(tài)(SEM)、理化特性、傅里葉紅外(FTIR)和熱力學(xué)(DSC)分析,試樣可以作為優(yōu)良的建筑裝飾材料。研究表明:SiO2含量增加了粒子遷移阻力,使得成核更加困難,需更多的熱量以及更高的成核溫度,同時阻礙了鈣鎂黃長石晶相的析晶,促進(jìn)透輝石和硅灰石晶相的析出,當(dāng)外加SiO2含量超過6%時,晶相類型和數(shù)量變化微小,綜合其性能以及經(jīng)濟性,選擇SiO2的添加量6%為最佳;隨著Na2O的引入,原主晶相硅灰石和透輝石晶相逐漸消失,當(dāng)Na2O添加量超過3wt%時,硅灰石和透輝石晶相完全消失,主晶相轉(zhuǎn)變成單一鈣鋁黃長石晶相,其晶粒結(jié)構(gòu)主要為粗大的片狀結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)易在退火過程出現(xiàn)微裂紋。分別探討了晶核劑對黃磷爐渣系微晶玻璃和黃磷爐渣-底泥系微晶玻璃析晶行為。CaF2對黃磷爐渣微晶玻璃作用規(guī)律為:CaF2晶核劑的引入可以顯著促進(jìn)微晶玻璃的析晶,改變析晶峰溫度和活化能;隨著CaF2進(jìn)一步添加并不能改變主晶相(硅灰石晶相)類型,而是生成新的CaF2晶相,同時改晶粒尺寸。當(dāng)添加2.5wt%CaF2時,微晶玻璃的活化能為281.54kJ/mol,晶化指數(shù)為3.97。研究Cr2O3晶核劑對黃磷爐渣-底泥系微晶玻璃作用規(guī)律結(jié)果表明:隨著Cr203的添加,微晶玻璃的結(jié)構(gòu)、析晶和理化性能得到優(yōu)化;當(dāng)添加0.5wt%Cr2O3時可以顯著的降低活化能和析晶溫度,致密的結(jié)構(gòu)使得試樣的抗彎強度高達(dá)148.6MPa;進(jìn)一步添加,出現(xiàn)微晶玻璃的析晶方式由一維析晶逐漸轉(zhuǎn)變成二維析晶的趨勢,從而使得球狀晶粒數(shù)量增多,針狀晶粒數(shù)量減小,該過程容易產(chǎn)生微觀的結(jié)構(gòu)缺陷,使得微晶玻璃的抗彎強度下降。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.733;X70

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李延報,沈鴿,程逵,翁文劍,韓高榮,J.Domingos Santos;生物醫(yī)用鈣磷酸鹽微晶玻璃[J];材料科學(xué)與工程;2001年01期

2 陳國華,康曉玲;微晶玻璃裝飾板的生產(chǎn)及市場發(fā)展前景[J];建材工業(yè)信息;2001年07期

3 陳國華,譚文莉,康曉玲,曾利群,梁東成;微晶玻璃裝飾板的生產(chǎn)及其應(yīng)注意的問題[J];陶瓷;2001年02期

4 陳國華,康曉玲;燒結(jié)微晶玻璃工業(yè)原料新資源的開發(fā)利用[J];陶瓷工程;2001年06期

5 宋開新,俞建長;微晶玻璃的制備與應(yīng)用[J];山東陶瓷;2002年01期

6 劉心宇,陳國華;燒結(jié)微晶玻璃的生產(chǎn)及其著色[J];硅酸鹽通報;2002年03期

7 蔣冬青,陳暉,王仕;微晶玻璃在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及展望[J];建材工業(yè)信息;2002年05期

8 譚金華;微晶玻璃的生產(chǎn)工藝、現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];石材;2002年04期

9 于向陽,李敬華,蘆忠新,周子正,程繼健;微晶玻璃建材的研究與應(yīng)用[J];玻璃與搪瓷;2002年04期

10 張金青;用粉煤灰生產(chǎn)建筑裝飾用微晶玻璃板材[J];粉煤灰綜合利用;2003年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚樹玉;韓野;王淑峰;崔洪芝;陳蘊博;;粉煤灰微晶玻璃制品制備技術(shù)[A];第一屆脫硫技術(shù)及脫硫石膏、脫硫灰（渣）處理與利用大會論文集[C];2007年

2 李曉明;劉春剛;李嘉洋;;利用工業(yè)廢棄物工業(yè)化生產(chǎn)微晶玻璃建材的技術(shù)介紹[A];電子玻璃技術(shù)（2010年第1、2期）[C];2010年

3 鄭偉宏;程金樹;湯李纓;;熱處理制度對高強微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

4 王洪影;夏海平;章踐立;王金浩;;摻雜ZnO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的研制及吸收光譜特性[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2004年

5 張洪波;姜靜;王軼敏;邵晶;張華山;蘇春輝;;SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5系透明微晶玻璃的制備及表征[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（1）[C];2007年

6 賁成j;;微晶玻璃生產(chǎn)與高效節(jié)能窯[A];2007年全國玻璃窯爐技術(shù)研討交流會論文匯編[C];2007年

7 何坤;王衍行;祖成奎;陳江;韓濱;趙慧峰;劉永華;;Li_2O-Al_2O_3-GeO_2-P_2O_5微晶玻璃結(jié)構(gòu)與電導(dǎo)率的研究[A];2011中國硅酸鹽學(xué)會電子玻璃分會論文選編[C];2011年

8 吳建鋒;徐曉虹;吳菊芳;李坤;張亞祥;陳緒娟;;用鉬渣制備微晶玻璃及其結(jié)構(gòu)研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

9 林妙玲;趙麗娟;蘭子鑒;常麗芬;余華;;氟氧化物微晶玻璃散射效率的研究[A];第十七屆全國光散射學(xué)術(shù)會議摘要文集[C];2013年

10 董偉;盧金山;;稀土氧化物對Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃光學(xué)性能的影響[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第4分冊）[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 張立君;微晶玻璃要全力打拼市場[N];中國建材報;2002年

2 記者 劉榮慧 特約記者 谷永生;晶牛微晶玻璃猛創(chuàng)效益 工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模引用[N];中國建材報;2003年

3 牛曉;我國首條透明航天微晶玻璃生產(chǎn)線在晶牛達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)[N];中國建材報;2005年

4 鐘玻;世界最大微晶玻璃基地落成[N];中國礦業(yè)報;2003年

5 本報記者 鄭千里;微晶玻璃產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程備忘錄[N];科技日報;2000年

6 逸明;微晶玻璃裝飾板“前途無量”[N];中國建設(shè)報;2001年

7 海浪;微晶玻璃生產(chǎn)企業(yè)：圍城內(nèi)外有甘苦[N];中華建筑報;2002年

8 趙悅;強勢企業(yè)瞄準(zhǔn)微晶玻璃市場[N];中華建筑報;2004年

9 通訊員 呂軒;紅色微晶玻璃在阜康研制成功[N];昌吉日報;2008年

10 馮建波;晶牛微晶集團開通世界首家微晶玻璃網(wǎng)[N];經(jīng)理日報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龔偉;Q235鋼基體表面Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層的研究[D];中國工程物理研究院;2015年

2 代文彬;鋼渣熱態(tài)改質(zhì)的工藝、裝備及制備微晶玻璃的研究[D];北京科技大學(xué);2016年

3 楊健;含鉻鋼渣制備微晶玻璃及一步熱處理研究[D];北京科技大學(xué);2016年

4 李巍;稀土與過渡族離子摻雜尖晶石系氧化物微晶玻璃的制備及發(fā)光特性[D];福州大學(xué);2014年

5 方再金;透明微晶玻璃以及光纖的制備與光譜轉(zhuǎn)換[D];華南理工大學(xué);2016年

6 吳迪;污泥微波熱解及其固體產(chǎn)物制備微晶玻璃的效能與機制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 白智韜;高碳鉻鐵渣制備微晶玻璃及其性能的基礎(chǔ)研究[D];北京科技大學(xué);2017年

8 李宏;微機電系統(tǒng)低溫陽極鍵合用微晶玻璃的研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

9 田培靜;稀土摻雜鈣鎂鋁硅系微晶玻璃結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 欒敬德;頁巖飛灰重金屬賦存形態(tài)及熔融制備的微晶玻璃性能研究[D];大連理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 崔光;稀土摻雜Li_2O-ZnO-SiO_2系微晶玻璃的制備及表征[D];長春理工大學(xué);2010年

2 邢瑞平;廢石渣白色微晶玻璃的研究[D];山東建筑大學(xué);2015年

3 蔣維;強磁場和雙色激發(fā)對稀土摻雜微晶玻璃發(fā)光性能的影響[D];浙江大學(xué);2015年

4 王家鑫;磷酸鹽發(fā)光玻璃及微晶玻璃的制備與性能研究[D];桂林電子科技大學(xué);2015年

5 王科鵬;微晶玻璃工件的保形酸蝕工藝研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 吳松松;B_4C/LAS和LAS/B_4C復(fù)合材料的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 付貴珍;納米晶透明微晶玻璃研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2015年

8 李延竹;轉(zhuǎn)爐鋼渣制備CMAS系微晶玻璃的實驗研究[D];貴州大學(xué);2015年

9 王倩;Ce~(3+)/Tb~(3+)摻雜氟氧化物微晶玻璃的光譜性能研究[D];寧波大學(xué);2015年

10 曹月明;低溫?zé)Y(jié)生物微晶玻璃的研究[D];華北理工大學(xué);2015年

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