赤泥-煤矸石混合物复合活化的火山灰特性

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4、教师日期2014年3月赤泥-煤矸石混合物复合活化的火山灰特性摘要：赤泥-煤矸石复合活化的火山灰特性已通过TG、DTA、XRD、红外光谱和27AlMASNMR进行研究。从反应动力学的角度来看，发现火山灰反应机理的复合活化对赤泥-煤矸石-石灰体系是确定连续扩散到14天，并在系统中增加CaO的含量根据jander方程计算得到反应速率常数的下降。赤泥-煤矸石在环境温度石灰系统中形成的水化产物基本上是铝质C-S-H和Ca3Al2O6.xH2O。从TG分析结果中，认为在浆体研究系统的Ca(OH)2高含量是不利于水化产品非蒸发水含量的不断上升。特别感兴趣的是，27AlMASNMR被证明是有效的技术以获得A

5、l[4]在C-S-H和Ca3Al2O6.xH2O中有价值的信息。关键词：火山灰反应赤泥煤矸石石灰反应动力学1简介众所周知,中国生产了大量的氧化铝。然而,生产一吨氧化铝产生0.8-1.5吨的赤泥。据估计,中国每年排放超过700万吨的赤泥[1]。氧化铝生产产生的赤泥的大量排放造成了严重的环境问题。与此同时,中国还有煤炭的大量生产。然而生产煤炭产生的赤泥也是个不容忽略的问题。绝大多数的煤矸石被储存,不仅仅导致当地的生态和环境问题,也威胁着当地居民的安全。为了确保赤泥和煤矸石的安全性,回收这两个固体废物了已经成了挑战性的任务迫切被中国政府机构所考虑。利用赤泥和煤矸石作为水泥添加剂或一部分水泥替代材料

6、是一个有前途的方向去有效地消耗大量的这两个固体废物,导致的主要利益和能源资源的节省也减少了环境污染。据报道,煅烧后的赤泥具有火山灰性[2]。铝土矿煅烧产生赤泥，煅烧温度为600°C通常可以使赤泥获得最好的胶结属性[3，4]。由铝土矿煅烧法生产的赤泥包含一些数量的非晶态铝硅酸盐材料和三水铝矿,在煅烧过程中它们可以转化为活性二氧化硅和氧化铝,导致一些火山灰特性。原始煤矸石胶结性能很弱，在600-700°C以下煅烧由于粘土矿物的分解形成活性二氧化硅和氧化铝[5，6]可以显著提高煤矸石的活性。此外,在煅烧过程中添加氧化钙或其他钙源可以进一步提高煤矸石的活性[7，8]。考虑到铝土矿煅烧法生产赤泥含有大

7、量的氧化钙根据它的化学成分,我们使用铝土矿煅烧法生产赤泥作为钙源通过复合活化法来提高煤矸石的活性[9]。在我们以前的文献[9]中发现化合物活化方法可以显著提高赤泥-煤矸石的胶结性能,一定的数量的赤泥可以促进绿泥石的分解和降低石英在煤矸石中的结晶度。我们后续使用赤泥做了一个实验，煤矸石火山灰材料混合物与高炉矿渣、熟料和石膏混合生产胶结材料,它证明了生产赤泥-煤矸石的基础是胶结材料具有良好的物理和机械性能[10]