论文部分内容阅读
本课题主要以内蒙古托县电厂高铝粉煤灰碱法提铝后的工业废渣硅钙渣，以及脱硫石膏和粉煤灰为主要原料，合成新型建筑材料硅酸钙板。本文研究了硅钙渣、脱硫石膏、粉煤灰等原料的理化性质以及对硅钙渣的预处理工艺，探讨了使用硅钙渣为主要原料制备硅钙板的养护工艺，进行了工业试验并生产出各项指标均满足国家标准JC/T564.2-2008中要求的硅钙板，并利用XRD、TG-DSC、拉曼光谱以及SEM等材料分析测试手段，对硅钙渣、粉煤灰和脱硫石膏以及产品的微观形貌、结构特征等进行了分析，并讨论了其生成机理等。通过对硅钙渣的掺量的试验等，在含碱量为3.33%的情况下，掺量为40%左右可以生产出轻度反碱的硅钙板，粉煤灰的掺加在一定程度上能够抑制硅钙板的反碱。对含碱量为3.33%的硅钙渣，水洗处理可以降低其含碱量，经过三次水洗之后，硅钙渣含碱量可以降至1.02%。通过对硅钙渣、粉煤灰脱硫石膏性质的研究以及相关试验表明，以硅钙渣、粉煤灰、脱硫石膏以及水泥作为原料制硅钙板，各组分之间最佳配比为：硅钙渣50%，水泥10%，粉煤灰20%，脱硫石膏20%。通过对硅钙渣蒸养条件的试验研究表明，硅钙渣采用蒸压养护工艺制硅钙板，最佳的养护条件为：蒸养温度180，最佳蒸养时间8h。通过对原料以及制得的硅钙板进行微观结构分析表明，硅钙渣和粉煤灰成分复杂。XRD分析表明试验制得的硅钙板主要成分为托贝莫来石型硅酸钙以及硬硅钙石型硅酸钙，同时还有部分的钙矾石、氢氧化钙、水化铝酸钙和未反应的粉煤灰等。SEM测试表明试件中生成大量的硬硅钙石纤维、片状托贝莫来石和硅铝酸盐凝胶，保证了硅钙板的强度，但是反应也生成了部分钙矾石以及氢氧化钙等，钙矾石、碳化的氢氧化钙以及部分未完全反应的粉煤灰微珠则会降低硅钙板的强度。拉曼光谱分析表明高铝粉煤灰中和硅钙渣的Al则部分进入C-A-S-H凝胶中。通过工业试验证明利用硅钙渣、脱硫石膏和粉煤灰工业生产硅钙板是切实可行的，能够工业化生产出符合国家标准的硅钙板，并且完全使用现有设备技术，无需进行设备改装升级等。