赤泥是氧化鋁工業(yè)排出的工業(yè)廢棄物,由于其濾液具有高堿性和重金屬離子,一直難以被綜合利用。隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,市場對氧化鋁需求量持續(xù)增加,赤泥排放量也與日俱增。目前,赤泥主要以露天堆場形式處置,占用大量的土地資源,對周圍土壤和地下水系造成污染,破壞生態(tài)環(huán)境,對居民的健康造成潛在威脅。目前,礦區(qū)環(huán)境綜合治理中,多使用水泥-粉煤灰體系進行充填采空區(qū),但由于粉煤灰活性較低,前期水化較慢,抗壓強度較低,以及水泥使用量較大,不具備成本優(yōu)勢。針對赤泥堆存量大,處置困難和礦區(qū)綜合治理地下采空區(qū)的需求,本試驗以赤泥和粉煤灰為原料,制備赤泥基膠凝材料,將其應(yīng)用在充填材料領(lǐng)域。本文從堿激發(fā)膠凝材料原理著手,利用赤泥激發(fā)粉煤灰的活性,并通過摻入礦粉提高抗水穩(wěn)定性,通過水化動力學(xué)、物相分析、孔結(jié)構(gòu)與孔隙率、微觀形貌、孔溶液pH值等進行了系統(tǒng)研究,以及利用有機物鰲合改性層狀雙氫氧化物（LDHs）,對其固化重金屬離子深入分析。論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）提出以赤泥作為堿源,激發(fā)粉煤灰的火山灰活性,制備堿激發(fā)膠凝材料。研究了赤泥粉煤灰充填材料的工作性能、力學(xué)性能和抗水穩(wěn)定性能,探究了赤泥對粉煤灰激發(fā)的水化動力學(xué)、... 

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 赤泥的處置現(xiàn)狀
        1.2.2 充填材料研究現(xiàn)狀
        1.2.3 赤泥制備堿激發(fā)膠凝材料現(xiàn)狀
        1.2.4 工業(yè)廢棄物重金屬離子固化現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第2章 赤泥粉煤灰充填材料設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 原材料與配合比設(shè)計
        2.2.1 赤泥
        2.2.2 粉煤灰
        2.2.3 水泥
        2.2.4 外加劑
        2.2.5 原材料粒徑分布
        2.2.6 配合比設(shè)計
    2.3 試驗方法
    2.4 工作性能
        2.4.1 流動性能
        2.4.2 凝結(jié)時間
    2.5 力學(xué)性能
    2.6 抗水穩(wěn)定性能
    2.7 本章小結(jié)
第3章 赤泥激發(fā)粉煤灰激發(fā)機理研究
    3.1 引言
    3.2 赤泥作為堿源
    3.3 水化動力學(xué)研究
        3.3.1 赤泥摻量對前期水化的影響
        3.3.2 水化熱與強度關(guān)系
    3.4 物相分析
        3.4.1 水化產(chǎn)物分析
        3.4.2 熱重分析
    3.5 孔結(jié)構(gòu)分析
        3.5.1 養(yǎng)護齡期對孔隙率的影響
        3.5.2 赤泥摻量對孔隙率的影響
    3.6 微觀形貌分析
    3.7 化學(xué)環(huán)境分析
        3.7.1 孔溶液pH值
        3.7.2 孔溶液鈣離子濃度
    3.8 本章小結(jié)
第4章 赤泥粉煤灰充填材料的抗水穩(wěn)定性提升機理研究
    4.1 引言
    4.2 原材料及試驗設(shè)計
        4.2.1 原材料
        4.2.2 試驗設(shè)計
    4.3 力學(xué)性能
    4.4 抗水穩(wěn)定性能
    4.5 微觀機理研究
        4.5.1 早期水化動力學(xué)
        4.5.2 水化產(chǎn)物分析
        4.5.3 孔結(jié)構(gòu)與孔隙率
        4.5.4 微觀形貌分析
    4.6 化學(xué)環(huán)境分析
        4.5.1 孔溶液pH
        4.5.2 孔溶液離子濃度
    4.7 本章小結(jié)
第5章 有機物鰲合改性層狀雙氫氧化物固化重金屬離子研究
    5.1 引言
    5.2 原材料及試驗方法
        5.2.1 制備EDTA·Mg-Al LDHs
        5.2.2 模擬重金屬離子固化試驗
        5.2.3 表征EDTA·Mg-Al LDHs
    5.3 EDTA鰲合LDHs固化重金屬離子能力研究
        5.3.1 重金屬離子固化效率分析
        5.3.2 重金屬離子固化動力學(xué)擬合
        5.3.3 產(chǎn)物物相分析
    5.4 EDTA鰲合LDHs固化赤泥粉煤灰充填材料重金屬離子
        5.4.1 配合比及試驗方法
        5.4.2 浸出液重金屬離子濃度分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3688495