罗中秋
,
周新涛
,
贾庆明
,
郝旭涛
,
夏举佩
,
陈卓
,
左艳玲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.019
利用砷酸根(AsO3－4)与钠明矾石结构中硫酸根(SO2－4)之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法.本文以硫酸钠(Na2 SO4)、硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2 O)和砷酸钠(Na3 AsO4.12H2 O)分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n(As/(As＋S))aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析.结果表明,当n (As/(As＋S))aq＝0~0．178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8％；当n(As/(As＋S))aq＝0．185时,沉淀物为钠明矾石＋无定形相＋砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14％.AsO3－4在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO3－4直接取代结构中 SO2－4,两者的电荷差异通过结构中羟基(OH－)的质子化进行补充.随着AsO3－4对钠明矾石相中 SO2－4取代量的增加,晶胞参数 c、V 呈规律性轻微膨胀,原因归于 As-O 半径(0．1682 nm)大于S-O 半径(0．1473 nm).
关键词:
砷
,
固化/稳定化
,
钠明矾石
,
固溶体
周元康
,
夏举佩
,
周新涛
,
罗中秋
,
朱宏伟
,
冯淼
硅酸盐通报
首先研究了含砷废渣在不同pH值条件下砷毒性浸出特性,结果表明,其砷浸出均远超过国标5 mg/L要求,属危险废弃物.以磷渣为胶凝材料基体材料,在固定含砷废渣∶胶凝材料∶砂=0.3∶0.5∶0.2的配比下,通过单因素实验分别研究了石灰、矿物激发剂及外加剂水玻璃对固化的影响,结果表明,胶凝材料最佳配比为磷渣∶矿物激发剂∶石灰=78∶12∶10,水玻璃用量为4.5％,在此条件下,固化体28 d抗压强度高达26.35 MPa,砷浸出浓度1.86mg/L,在不同pH环境下砷浸出均能满足国标要求(＜5 mg/L).
关键词:
含砷废渣
,
磷渣
,
固化
,
浸出毒性
周新涛
,
刘起峰
,
苏达根
,
来兰梅
无机材料学报
doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00581
以具有一定活性的偏高岭土兼作铝源与硅源，正磷酸作磷源，三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵为复合模板剂，采用分段晶化的方法水热合成了高硅磷酸硅铝分子筛(SAPO-5). 利用X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FTIR）、扫描电镜(SEM)、29Si, 27Al MAS-NMR (固态核磁共振)、X光电能谱(XPS)，吸附氨的程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对产物进行了表征. 研究结果表明:采用十六烷基三甲基溴化铵复合三乙醇胺作模板剂，可以促进SAPO-5晶体产物的形成，其产物形貌为尺寸大约20μm×5μm×5μm的规则柱状晶体. IR、MASNMR及XPS分析表明，反应后结构中的Si、Al的配位环境发生了较大的变化，形成了较多Al(OP)4及Si(AlO)4两种四配位结构，其Si/Al为0.56. 产物分子筛中的总酸量为0.578mmol/g，中强酸与弱酸比例为0.684.
关键词:
高岭土
,
metakaolin
,
hydrothermal
,
SAPO-5
朱宏伟
,
夏举佩
,
周新涛
,
罗中秋
,
周元康
,
冯淼
硅酸盐通报
利用矿渣基低温陶瓷胶凝材料对硫砷渣进行固化,考察砷渣的石灰预处理、养护条件及砷渣的掺量对固化效果的影响.结果表明:m(石灰)/m(硫砷渣)=0.8是固化硫砷渣最佳的预处理配比;固化体在0.7 MPa压力下养护后强度和As浸出率都较常压养护的好;0.7 MPa压力养护下,随着预处理硫砷渣掺量的增加,固化体的砷浸出浓度逐渐升高,但砷浸出率均低于1％,且预处理硫砷渣掺量小于等于20％时,固化体As浸出浓度能达到国家标准.
关键词:
矿渣
,
胶凝材料
,
固化
,
硫砷渣
,
As浸出
满亮
,
周新涛
,
罗钧耀
,
蔡发万
,
朱琳
硅酸盐通报
以尾矿堆存为背景,在前期实验基础上选定了矿渣基低温陶瓷胶凝材料为固化剂,研究该固化剂对铁尾矿的固化处理效果,并通过对原尾矿与尾矿固化体进行XRD、SEM表征探究铁尾矿的固化机理.研究结果表明:对浓度为55％的尾矿浆体,当固化剂掺量在5％ ～6％时,固化体7d强度最高可达0.49 MPa,且遇水不泥化,尾矿固化体具有较高的抗剪强度,渗透系数小于10-4 cm/s,达到安全堆存的要求;而当固化剂掺量在10％～14％时,固化体具有较高前期和后期强度,7d最高可达1.8 MPa,28 d强度为2.9 MPa,可以满足筑坝要求.
关键词:
矿渣
,
铁尾矿
,
固化剂
,
固化干堆
自桂芹
,
夏举佩
,
彭健
,
周新涛
硅酸盐通报
以低值煤矸石为原料,98％硫酸作酸浸介质,采用微波加热方式提取煤矸石中酸溶物,经溶解制备酸浸液.利用煤矸石酸浸液中Fe2和Al3+、Ti4水解pH值的差异分离铝、铁、钛,制备氧化铝、氧化铁和二氧化钛产品.实验研究了煤矸石酸浸液初步分离的pH值、温度、时间对Al3+、Ti4+的水解率及铁损失的影响,并对分离液制备氧化铁红、铝钛混合物二次分离及铝、钛产品的制备工艺进行了研究,结果表明:水解最佳条件为pH =4.5、温度90℃、时间3h,水合二氧化钛洗涤pH值为1.5,此条件下获得了符合国家相关标准的氧化铝和氧化铁红产品,钛初产品二氧化钛含量达94.75％.
关键词:
煤矸石
,
酸浸液
,
氧化铝
,
二氧化钛
黎庭州
,
朱孝钦
,
周新涛
,
陈亮
,
陈立萌
,
常静华
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.19.019
综述了通过粉煤灰、煤矸石、赤泥等工业固体废弃物作为原料合成多孔陶瓷、硅基陶瓷、建筑陶瓷的研究与开发,分析和讨论了目前利用工业固体废弃物合成多孔陶瓷、硅基陶瓷、建筑陶瓷的主要制备工艺及其特点,并对其进一步的研究及其发展进行了探讨.
关键词:
工业固体废弃物
,
多孔陶瓷
,
硅基陶瓷
,
建筑陶瓷
郝旭涛
,
周新涛
,
罗中秋
,
陶志超
,
陈小凤
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.006
研究了不同种类早强剂、减水剂等功能外加剂对铬铁渣基复合材料性能的影响。通过单因素实验考察了不同掺量的 NaCl (NC)、Na2 SO4(NS)、NaF (NF)和Al2(SO4)3(AS)等4种无机早强剂对铬铁渣基复合材料性能的影响,利用正交试验考察4种早强剂与木钙(CL)减水剂的复配对复合材料性能及结构的影响,得出复合型外加剂的最佳方案及组成,即 NC为0．6％,NF 为0．6％,NS 为1．2％,AS 为0．7％,CL为0．25％。采用 XRD 和 SEM 等测试方法分析复合材料水化产物物相组成和微观形貌。研究表明,复合型外加剂加速并促进了铬铁渣基复合材料水化进程,降低孔隙率,提高复合材料的密实度。复合型外加剂具有减水和早强叠加效应,改善流动性的同时提高复合材料的强度,其3,28 d 抗压强度可达37．44和66．29 MPa,分别提高了46．6％和18．4％。将无机早强剂与减水剂进行复合设计,既能发挥无机早强剂的良好早强效果,又能弥补早强剂后期强度的不足。
关键词:
外加剂
,
铬铁渣
,
早强剂
,
减水剂
,
复合设计
夏举佩
,
苏毅
,
周新涛
,
李国斌
,
师垒垒
,
刘成龙
硅酸盐通报
本文研究以高铁低铝煤矸石酸浸液为对象,根据铝、铁离子水解pH差异,提出了采用先还原Fe3+再进行分离的思路.研究用纯物质模拟酸浸液组成进行铝铁分离,再将结果用于实际溶液,结果表明:对Fe3+已还原的酸浸液,在90℃、pH =4.5时可制备氢氧化铝,过滤,在90℃下滤液通入空气制备水合氧化铁,产品经煅烧,制备的氧化铝产品纯度达到了国标GB/T24487-2009二级品要求,铁红性能指标超过了一级品要求,研究结果对拓展煤矸石资源化应用途径、提高煤矸石综合利用率具有重大意义.
关键词:
煤矸石
,
酸浸液
,
分离
,
氧化铝
,
氧化铁
郝旭涛
,
周新涛
,
蔡发万
,
陈卓
硅酸盐通报
本文介绍了一种铬铁渣的综合利用方法,用铬铁渣基胶凝材料制备低温陶瓷复合材料.通过单因素实验考察了铬铁渣、矿渣、粉煤灰、石灰、脱硫石膏等对胶凝材料性能的影响,得出了胶凝材料各组分的最佳配比,即:铬铁渣/矿渣/粉煤灰/矿物激发剂/脱硫石膏/石灰=40/20/7/24/4/5,其常温、常压7d和28 d抗压强度分别可达32.57 MPa和56.00 MPa.通过对胶凝材料净浆XRD、SEM微观分析,水化产物主要为水化硅酸钙和氢氧化钙等,水化产物相互叠加、交织成不规则的网状结构,28 d的水化结构已十分致密,使复合材料具有良好的物理力学性能.固化体试块7d和28 d Cr的毒性浸出浓度分别为0.0082 mg/L和0 mg/L,远低于国家Cr毒性浸出鉴别标准值(5.0mg/L),在综合利用了铬铁渣的同时,更好地稳定化其中的毒性元素Cr,具有一定的环境效益和经济益.
关键词:
铬铁渣
,
胶凝材料
,
抗压强度
,
毒性浸出
