高炉渣基矿物聚合材料的制备及其应用探讨
文献类型：学位论文
| 作者 | 倪建娣 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-06-12 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 叶树峰 |
| 关键词 | 高炉渣 矿物聚合材料 常温固化 Pb2+ Ni2 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 矿物聚合材料是一种具有三维网络结构的半结晶铝硅酸盐胶凝材料。矿物聚合材 料因具有良好的力学性能、耐火性能、抗化学腐蚀性能及对液体具有较低的渗透率， 可用于制作高强建筑材料和耐火隔热板，也可用于海水等腐蚀性环境中的工程建设， 因而备受关注。高炉渣作为冶金工业的副产物，产量大，利用率仅在80%左右，大量 堆存，资源浪费和环境污染。目前我国大多数重金属废水处理设施,只注意废水本身 的处理，而忽视产物的回收利用或无害化处理，任其流失于环境中，造成二次污染， 针对以上问题，结合高炉渣具有潜在的活性以及多孔性，本文采用高炉渣吸附重金属 离子，用矿物聚合的技术在常温下固化含重金属的高炉渣，使无害化和资源化。研究 主要取得的结果如下： 1. 用高炉渣制备矿物聚合材料，从抗压强度、抗折强度和吸水性等方面对高炉 渣基矿物聚合材料的性能进行了分析，阐述了各种原材料成分、固化温度对其性能的 影响，剖析其内部结构变化过程。研究结果表明高炉渣基矿物聚合材料在固化过程中 从无定形结构向半结晶结构转变，生成黄长石晶体，1d 抗压强度达到47MPa，28d 抗压强度达到72Mpa，达到快硬高强铝酸盐水泥CA625要求。 2. 利用高炉渣吸附重金属，研究结果表明高炉渣对很多重金属离子都有较好的 吸附能力，对Pb2+和Ni2+的24h吸附量分别为50和112mg/g。 3. 探讨矿物聚合材料固定有毒废物，采用加入可溶性盐类的方法做矿物聚合材 料中重金属元素溶解性和浸出率模拟试验。结果显示，高炉渣能够有效的固定Pb2+ 和Ni2+，存在Pb2+和Ni2+的情况下仍然能制备矿物聚合材料，矿物聚合材料的早期强 度下降，对终期强度影响不大，能满足通用硅酸盐水泥62.5R的要求。溶出实验表明 高炉渣基矿物聚合材料对Pb2+和Ni2+的固定效果达到99.9%。 |
| 英文摘要 | Geopolymer is a class of three-dimensionally networked amorphous to semi-crystalline alumino-silicate materials. Geopolymer possess excellent mechanical properties, fire resistance and chemical resistance, therefore geopolymer can be used as high temperature and fire proof wall and immobilization of waste. Blast furnace slag is an important industrial by-product and only 80% is recycled. The rest without any treatment is polluting the environment. In China, most of wastewater treatment process focus on the treatment of wastewater and ignore the treatment to the products which will pollute environment again. In order to solve the problem, this paper use blast furnace slag to adsorb heavy metal then was cured because blast furnace slag can be activated. Main research content and results have been summarized as follows: (1) Blast furnace slag was prepared and the compressive strength and flexure strength were tested. The effect of raw materials, curing temperature, the dosage of activator and water to the strength of geopolymer were discussed. The results showed that there were akermanite and gehlenite in geopolymer. The compressive strength can reach 47MPa after curing for 1d and 72MPa for 28d. (2) Blast furnace slag can adsorb many kinds of heavy metal. The adsorption capacities of Pb 2+ and Ni2+ in 24h are 50mg/g and 112mg/g, respectively. (3) Pb2+ and Ni2+ were added in the process of preparing geopolymer. Result shows that geopolymer can immobilization 99.9% of Pb2+ and Ni2+ and Pb2+ and Ni2+ have little a negative effect on the strength of geopolymer. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 87 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1206]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 倪建娣. 高炉渣基矿物聚合材料的制备及其应用探讨[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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