硅灰是冶煉金屬硅或硅鐵合金過程中產(chǎn)生的主要固體廢棄物。目前,對硅灰的資源化利用受到了廣泛的關(guān)注。根據(jù)地質(zhì)聚合物所使用原料的不同,簡要綜述了硅灰對粉煤灰和偏高嶺土基地質(zhì)聚合物力學性能的影響。通過對比分析發(fā)現(xiàn),硅灰摻雜能有效促進地質(zhì)聚合物中N-A-S-H相的形成,從而改善其力學性能。與偏高嶺土相比,粉煤灰中惰性石英相含量較高,難以活化,因此對硅灰需求量較大,這對于實際工業(yè)應用具有重要的指導作用,也為硅灰固體廢棄物的高附加值利用新思路提供理論基礎。 

【文章來源】：武漢工程大學學報. 2020,42(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

地質(zhì)合物抗壓強度與Si/Al摩爾比的關(guān)系

Uysal等[19]以硅灰部分替換偏高嶺土制備不同替換量的偏高嶺土地質(zhì)聚合物基混凝土，結(jié)果表明，當硅灰質(zhì)量替換量分別為10%,20%,30%和40%時，所得混凝土塊體的抗壓強度與抗折強度均隨替換量增加先增加后減小，當質(zhì)量替換量為20%時，硅灰-偏高嶺土-�；郀t礦渣-沙子混凝土的7 d抗壓強度達到62.11 MPa與，而當硅灰質(zhì)量替換量達到40%時，抗壓強度降低到40.79 MPa。這與Wan等[18]的研究結(jié)果一致，表明硅灰的摻入量存在最優(yōu)值。然而，如前文所述，硅灰是Si O2和Si氣體與空氣中的氧氣反應并迅速冷凝而形成的一種超細固體顆粒，因此，有些類別硅灰中可能含有大量的未被氧化的單質(zhì)硅，這類硅灰摻入偏高嶺土基地質(zhì)聚合物后，單質(zhì)Si在強堿性環(huán)境中與水反應生成H2，起到發(fā)泡作用[20-22]。由此所得地質(zhì)聚合物力學性能會明顯下降[23-25]。如圖3和圖4所示，地質(zhì)聚合物中摻入硅灰發(fā)泡后，塊體體積明顯增加，當硅灰質(zhì)量摻入量為2.5%時，抗壓強度為10.0 MPa；而當硅灰質(zhì)量摻入量為7.5%時，抗壓強度降低到6.5 MPa[26]。值得注意的是，還有部分研究硅灰摻入偏高嶺土地質(zhì)聚合物的其他非力學性能的研究表明，一般都是當Si和Al的摩爾比為2的時候，地質(zhì)聚合物的性能（如重金屬離子吸附效果）最好[27]。

由此所得地質(zhì)聚合物力學性能會明顯下降[23-25]。如圖3和圖4所示，地質(zhì)聚合物中摻入硅灰發(fā)泡后，塊體體積明顯增加，當硅灰質(zhì)量摻入量為2.5%時，抗壓強度為10.0 MPa；而當硅灰質(zhì)量摻入量為7.5%時，抗壓強度降低到6.5 MPa[26]。值得注意的是，還有部分研究硅灰摻入偏高嶺土地質(zhì)聚合物的其他非力學性能的研究表明，一般都是當Si和Al的摩爾比為2的時候，地質(zhì)聚合物的性能（如重金屬離子吸附效果）最好[27]。圖4 地質(zhì)聚合物發(fā)泡材料抗壓強度與硅灰質(zhì)量摻量的關(guān)系

【參考文獻】：
期刊論文
[1]堿激發(fā)硅灰-粉煤灰基礦物聚合物的研究[J]. 王亞超,張耀君,徐德龍.  硅酸鹽通報. 2011(01)



本文編號：3375632