【摘要】：我國(guó)褐煤主產(chǎn)地錫林郭勒盟是十三五重點(diǎn)規(guī)劃現(xiàn)代大型煤電基地之一。褐煤燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量粉煤灰。本研究擬以錫林郭勒地區(qū)褐煤粉煤灰為研究對(duì)象,在系統(tǒng)分析其物性特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用動(dòng)態(tài)水熱法對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性和微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控,制備了不同形貌及容重的含鋁托貝莫來(lái)石,并進(jìn)一步研究了含鋁托貝莫來(lái)石制備高性能保溫材料的新工藝,以期解決我國(guó)北方人口稀少地區(qū)粉煤灰大規(guī)模消納難題。論文取得的創(chuàng)新性進(jìn)展如下:(1)明晰了不同反應(yīng)條件對(duì)含鋁托貝莫來(lái)石物相及形貌的影響規(guī)律,獲得了褐煤粉煤灰制備含鋁托貝莫來(lái)石的最優(yōu)工藝條件。褐煤粉煤灰具有較高的反應(yīng)活性,與普通煙煤粉煤灰相比反應(yīng)溫度可由220 ℃降低到200 ℃,添加礦化劑Cl-可使反應(yīng)時(shí)間縮短由5 h縮短至3 h。褐煤粉煤灰制備含鋁托貝莫來(lái)石的最優(yōu)條件是:反應(yīng)溫度200 ℃,氧化鈣與二氧化硅摩爾比為C/S=0.9,原料中Cl-與Ca~(2+)摩爾比為1.0,反應(yīng)時(shí)間3 h;在此條件下,水熱合成產(chǎn)物純度可達(dá)78.52%,晶須直徑100 nm,長(zhǎng)徑比達(dá)15以上;(2)系統(tǒng)考察了含鋁托貝莫來(lái)石高溫相變過程微觀性質(zhì)的變化規(guī)律。含鋁托貝莫來(lái)石在20-263 ℃脫除其中的自由水;在263-699 °℃之間持續(xù)緩慢失重,在363 ℃雜質(zhì)物相失去層間水;在456 ℃主物相失去四個(gè)層間水;699 ℃開始樣品中Si-O-H鍵被破壞;在922 ℃時(shí)樣品發(fā)生物相轉(zhuǎn)變生成硅灰石。含鋁托貝莫來(lái)石的分解溫度可達(dá)800 C,比不含鋁的托貝莫來(lái)石高76 ℃,在800 ℃耐熱時(shí)間可達(dá)2 h。(3)在優(yōu)化條件下,托貝莫來(lái)石制品容重在360.44-420.20 kg/m3之間,抗壓強(qiáng)度在0.814-1.72 MPa之間,導(dǎo)熱系數(shù)在0.057-0.0672 W/(m·K)。制品經(jīng)疏水處理后吸水率可小于6.09%。粉煤灰基自保溫墻體材料完全符合蒸壓砌塊的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ536.4;TU551

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2769328