基于微碳铬铁粉渣的新型墙材制备与性能研究

摘要

微碳铬铁粉渣是铁合金厂在熔炼微碳铬铁合金过程中排放出的工业废渣，因此类废渣的碱度较高，放置在自然的条件下冷却，经过2-3天后就能够全部的粉化，所以称它为微碳铬铁粉渣。作为碳铬铁合金企业产生的主要固态污染废弃物，粉化后的微碳铬铁粉渣在运输以及储存过程中粉尘飞扬，对大气产生严重污染，而大量长时间的场地堆放、填埋，又易浸出重金属铬离子对地下水源产生污染，给环境带来难以挽回的影响。因此，如何对这种碳铬铁粉渣进行综合利用，减少运输、堆放、填埋等对周围环境所造成的污染，不仅是生产企业急需解决的现实问题，也是国家大力倡导构建循环型产业体系的发展方向和必然要求。 本研究目的在于利用微碳铬铁粉渣制备新型墙体材料并进行性能测试，采用材料组成配比、宏观性能与微观结构相结合的研究方法，试验方案的设计主要根据正交分析原理，使得试验的研究具有代表性。具体是利用化学分析结合能谱分析等方法定量确定微碳铬铁粉渣的化学成分，确定其中有益组分及有害组分的含量;通过X射线衍射(XRD)分析、矿物物相分析等手段，确定其矿物组成、有害杂质物相、含量及其赋存状态;采用DSC热分析、反应热及化学结合水测定来研究微碳铬铁粉渣在激发剂激发条件下水化反应的速度、机理与进程;探究激发剂对微碳铬铁粉渣胶凝材料的微观结构、宏观性能的影响。在以上基础上，选择合适的活性激发剂、确定最佳的工艺制度、最优材料的配比，通过复合保温砌块的制备和性能研究，验证微碳铬铁粉渣制作新型墙体材料的可行性和经济效益。 本文主要内容有:(1)微碳铬铁粉渣的成分（化学成分、矿物成分、浸出毒性）分析;(2)微碳铬铁粉渣活性激发剂的选择与配比;(3)微碳铬铁粉渣活性粉末混凝土的制备与性能研究;(4)基于微碳铬铁粉渣活性粉末混凝土复合保温砌块的制备与性能研究;(5)经济技术效益分析。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究的背景及意义

1．2微碳铬铁粉渣资源化利用现状及存在的问题

1．2．1从微碳铬铁粉渣中回收金属

1．2．2用于水泥行业

1．2．3用于冶金行业

1．2．4作为酸性土壤的中和改良剂

1．2．5国内微碳铬铁粉渣应用存在的问题

1．3国外微碳铬铁粉渣研究现状

1．4论文的主要研究内容及方法

1．4．1论文的主要研究内容

1．4．2主要研究方法

2微碳铬铁粉渣特征分析

2．1微碳铬铁粉渣的化学成分分析

2．1．1微碳铬铁粉渣的处理方式

2．1．2微碳铬铁粉渣的化学成分检测

2．2微碳铬铁粉渣的矿物成分

2．3微碳铬铁粉渣的毒性浸出

2．4微碳铬铁粉渣的放射性

2．5微碳铬铁粉渣的胶凝性能

2．6本章小结

3微碳铬铁粉渣化学激发剂的选择与配比

3．1试验原料、方案和过程

3．1．1试验原料

3．1．2试验方案

3．1．3试验过程

3．2激发剂单掺对微碳铬铁粉渣胶凝性能的影响

3．3激发剂单掺对微碳铬铁粉渣发泡浆体强度的影响

3．4激发剂复掺对微碳铬铁粉渣发泡浆体强度的影响

3．5本章小结

4微碳铬铁粉渣活性粉末混凝土的制备与性能研究

4．1活性粉末混凝土简介

4．2试验原料及试验过程

4．2．1试验原料

4．2．2试验过程

4．3微碳铬铁粉渣活性粉末混凝土的配比优选

4．3．1微碳铬铁粉渣掺量对RPC强度的影响

4．3．2砂含量对RPC强度的影响

4．3．3砂的粗细程度对RPC强度的影响

4．3．4纤维掺量对RPC强度的影响

4．4本章小结

5基于微碳铬铁粉渣的复合保温砌块制备与性能研究

5．1试产厂家的选择及情况介绍

5．2复合保温砌块试制过程

5．3复合保温砌块的性能测试

5．4本章小结

6技术经济综合效益分析

6．1效益分析

6．1．1微碳铬铁粉渣资源分析

6．1．2成本及经济效益分析

6．1．3社会效益

6．2应用前景分析

7结论与展望

7．1主要结论和成果

7．2展望

致谢

参考文献

附录