一、二次活化煤矸石在水泥生产中的应用（论文文献综述）
秦玲[1]（2021）在《水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究》文中进行了进一步梳理随着全球经济和工业化的快速发展温室气体大量排放,导致近一百年来全球气温急剧上升,温室效应对环境造成了显着的负面影响。二氧化碳是最主要的温室气体,而水泥行业又是二氧化碳的主要工业生产源,因而降低水泥行业的碳足迹势在必行。所以,本文提出利用水泥基材料对二氧化碳气体进行捕捉固化。首先,基于分子动力学原理对水泥基材料早期碳化反应动力学进行了模拟与分析计算。揭示了Ca CO3原子尺度沉淀机理,包括无定型方解石的形成、结晶等,阐述了掺合料的组成（例如Si、Al等）对碳化动力学的影响等。研究结果发现,相对于经典力场,反应力场下模拟计算的碳酸钙聚合反应活化能,Ca-O、Ca-Ca、Ca-C的原子间距和Ca的配位数更接近于试验值。碳酸钙聚合速率及聚合度随温度的升高而升高,随Ca2+浓度的增大而增大。温度的升高以及Ca2+浓度的增大降低了碳酸钙聚合反应活化能。温度提高以及Ca2+浓度的增大使原子的局部应力变大,系统中各原子的局部应力是驱动胶凝转变的驱动力,局部应力越大,碳酸钙聚合速率会越大。溶液中Si及Al组分含量越高碳酸钙聚合反应速率越低,反应活化能越大。然后,对掺加各种矿物掺合料的碳化养护水泥基材料的基本性能（强度、干缩、电通量、气体渗透、毛细吸水）进行了研究,并以典型的掺合料煤矸石为主要研究对象,进行了XRD、FTIR、TG-DTA、29Si NMR、MIP、BSE、SEM等测试对掺加煤矸石水泥石的相组成及微观结构进行了分析。研究结果发现,碳化养护可以有效提高水泥石的早期抗压强度,可以弥补部分掺合料的加入对强度造成的损失。掺合料的存在可以促进碳化反应,进而可以使水泥石强度提高更多。煤矸石与碳化养护的耦合作用有利于提高水泥石体积稳定性,碳化养护降低了水泥石的传输性能。碳化养护可以增大水泥石中C-S-H的平均链长和聚合度,提高了水泥石平均Si/Ca比和Al/Ca比,对水泥石孔隙结构有细化作用,碳化养护后100～1000 nm孔径的孔隙明显减少,各龄期孔隙率降低。此外,对掺加煤矸石水泥石的常温/低温硫酸盐侵蚀性能（包括强度变化、质量损失、体积变形）进行了试验研究,并对其硫酸盐侵蚀后水泥石相组成及微观结构的变化进行了分析。研究结果发现,PC-CG水泥石试样在常温、低温硫酸盐侵蚀1个月后抗压强度均略有增加,而在常温、低温侵蚀6个月后抗压强度分别下降,碳化养护可以降低水泥石常温、低温硫酸盐侵蚀后强度的降低及结构的劣化。侵蚀6个月后,含0%或10%煤矸石的碳化养护试样强度仍高于相应的未碳化试样未侵蚀强度。PC-CG水泥石在常温、低温硫酸盐溶液中浸泡时间越长体积膨胀越明显,而碳化养护可以抑制这种体积膨胀。常温硫酸盐侵蚀对水泥石的破坏高于低温硫酸盐侵蚀。最后,为了更好的捕捉固化二氧化碳,本文提出了一种固碳新方法,在水泥浆体搅拌期捕捉二氧化碳,生成碳酸钙乳浊液,研究其对水泥基材料性能（强度、流动性、凝结时间）、相组成及微结构的影响,并对碳化养护以及制备碳酸钙乳浊液这两种固碳方式进行了对比分析。研究结果发现,制备纳米碳酸钙乳浊液的方法可以完全避免由于碳化养护而可能导致的不利影响。纳米碳酸钙乳浊液使水泥石各龄期强度提高,使初凝时间和终凝时间均降低。同时,加速了硅酸盐水泥早期水化,使水化放热增加,使硬化水泥浆体中Ca（OH）2的生成增多,降低了硬化水泥石的孔隙率,细化了孔隙结构。
乔楠夫[2]（2021）在《煤矸石在水泥生产过程中大掺量综合利用探究》文中研究表明煤矸石作为工业废渣,一直备受社会的关注和重视。本文以煤矸石为主要研究对象,基于煤矸石成为水泥生产原料进行深入地研究和分析,从煤矸石的性质、作用、潜在科研价值等众多方面进行分析和阐述,结合笔者多年水泥生产领域的科研经验,提出一系列行之有效的研究意见,仅供同行参考。
杨权成[3]（2020）在《煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究》文中指出煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的副产品,常被视为一种工业固体废弃物。我国能源结构以煤炭为主,导致煤矸石排放量巨大,由于无法完全消纳,煤矸石累计堆存量已超过50亿吨,造成了严重的环境污染问题。目前,煤矸石规模化利用技术主要集中在制砖、发电、铺路、回填等低附加值领域。我国相当部分地区的煤矸石富含多种有用矿物和有价元素。为实现煤矸石中有价元素和有用矿物的高值化利用,本文基于课题组在亚熔盐法处理低品位矿物和制备矿物基功能材料方面的研究积累,提出煤矸石亚熔盐法提取氧化铝及其制备功能材料的研究思路。基于此,本文首先开展了煤矸石亚熔盐法提取Al2O3过程的热力学研究、浸出工艺和物相转化规律研究。在此基础上,为实现提铝尾渣高值化利用,进行了提铝尾渣制备介孔硅酸钙的工艺和机理研究。之后,利用煤矸石中富含的有用矿物组分膨润土和煤系高岭土构造了纳米光催化功能材料,并研究了其用于光催化氧化As（Ⅲ）的反应效果和作用机理。论文取得的主要研究进展如下:（1）系统研究了煤矸石在NaOH亚熔盐介质中的反应热力学特性。结果表明,在研究的温度范围内,煤矸石中的常见物相高岭石、石英、赤铁矿、金红石等均能够发生分解转化为相应的钠盐。当反应体系中加入Ca（OH）2时,煤矸石中主要含硅物相在NaOH亚熔盐介质中倾向转变为更稳定的NaCaHSiO4相,这有利于氧化铝的回收。（2）通过正交实验,考察了浸出温度、钙硅比、NaOH浓度、碱矿比对氧化铝浸出率的影响。结果表明浸出温度对提取氧化铝具有显着性影响,经单因素实验,最终确定了煤矸石亚熔盐法提取氧化铝的优化工艺条件:NaOH浓度47.5%、碱矿比6、浸出温度260℃、CaO/SiO2质量比为1.2:1、搅拌转速650rpm、反应时间120min。在此条件下浸出液中Al2O3浓度显着提高,浸出液苛性比可降至12.50左右。得到的提铝尾渣中Al2O3含量和铝硅比分别降至1.64%和0.04,提铝尾渣主要物相为NaCaHSiO4。（3）通过XRD、SEM等分析手段,对煤矸石提铝过程的物相转化规律进行了研究。研究发现浸出温度、钙硅比、NaOH浓度、碱矿比等因素都会对提铝过程的物相变化产生影响。当反应条件不足时,尾渣中可能存在的含铝物相有Na8(Al6Si6O24)（OH）2（H2O）2,1.2Na2O·0.8CaO·Al2O3·2SiO2·H2O和Ca2Al2SiO6（OH）2,这是导致煤矸石提铝过程中氧化铝损失的主要原因。通过反应条件调控,可有效避免其生成,以利于更多地回收煤矸石中的氧化铝。（4）基于物相调控思路,提出了提铝尾渣水热法制备介孔硅酸钙的方法。考察了水热温度、NaOH浓度、液固比、反应时间等因素对提铝尾渣向介孔硅酸钙转化的影响规律,并对反应过程进行了动力学分析。结果表明,在水热温度190℃,NaOH浓度30g/L,液固比8,反应时间300min的条件下,提铝尾渣能较好地转化为介孔硅酸钙。计算得到的反应活化能为23.11k J/mol,提铝尾渣向介孔硅酸钙转化的反应过程是以界面化学反应控制为主,兼有扩散控制的混合控制。（5）对制得的介孔硅酸钙材料进行了系统分析,研究了介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附效果以及吸附动力学和热力学规律。结果表明,提铝尾渣水热转化后得到了以介孔为主的多孔性材料,孔径主要分布在2-20nm之间。与提铝尾渣相比,介孔硅酸钙的比表面积和孔体积都有显着增长。介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级吸附动力学模型。吸附热力学分析表明,吸附焓变ΔH为56.45k J/mol,表明介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附以化学吸附为主。（6）以煤矸石中富含的矿物组分膨润土和煤系高岭土为载体,采用水热法和热聚合法构造了Bi2WO6/膨润土（BWO/BENT）和g-C3N4/煤系高岭土（g-C3N4/CK）复合光催化功能材料,并研究了其用于光催化氧化As（Ⅲ）的反应效果和作用机理。结果表明,BWO/BENT和g-C3N4/CK复合材料均表现出比复合前更强的光催化氧化As（Ⅲ）的能力。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS等手段对制得的复合材料进行了分析表征,研究发现与纯BWO和g-C3N4相比,BWO/BENT和g-C3N4/CK复合材料禁带宽度有所减小、团聚程度减轻、光生电子-空穴分离效果得到改善,增强了材料的光响应能力。
刘朋[4]（2019）在《粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究》文中研究指明煤矸石是在采煤和选煤过程中产生的固体废弃物,约占全国固体废弃物总量的10-15%,已成为我国最大宗的工业固体废弃物。据统计,我国煤矸石堆积量已超过50亿吨,且每年仍以1.52亿吨增长,而年利用率仅为60%左右,大多数应用在筑基修路上,极大地限制了其高附加值利用。本文针对于此,以淮北粒状煤矸石为原料制备了用于水泥中的煅烧煤矸石活性粉体材料。基于水泥基材料对火山灰质混合材的要求,详细分析了煤矸石在煅烧前后所含炭的变化,揭示了煤矸石经煅烧后产生活性的根本原因并通过碱激发快速评价法对其活性大小进行了评价,探究了煅烧煤矸石活性粉体材料颜色转变机理并给出了调控方案,提供了量化并评价煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的方法,为其更好的应用在水泥基材料中奠定基础。系统研究了煅烧煤矸石活性粉体材料掺入水泥后对其流动度、力学性能、水吸附以及抗氯离子渗透性能的影响,并通过响应曲面法优化设计制备了煅烧煤矸石活性粉体材料-粉煤灰复合水泥。通过煅烧后颜色的差异将不同矿物组成的煤矸石分选出,详细表征了其物化性质,并探究了其对于水泥基材料水化机制及宏观性能的影响。通过上述研究得出的主要结论如下:（1）随着煅烧温度的升高,煤矸石中炭组分及高岭石所含的羟基去除也更为充分,经650℃、750℃煅烧后的煤矸石掺入水泥后抗压强度比K较高,活性最优,各种活性评价法也得到相似的结论;煤矸石经煅烧后,其[SiO4]的结构和Al的配位数会发生变化,在煅烧温度为750℃时,其Q3（-100.26ppm）结构的[SiO4]、Al[5]的含量分别可达66.19%,43.62%,二者含量的升高使得此温度下煅烧煤矸石的活性大幅增加,并且二者含量的高低与煤矸石的活性具有较好的相关性;碱激发快速评价法中,试件强度发展迅速、来源单一,避免了其它方法的缺陷,其操作简单,价格低廉,不仅能迅速得到试验结果,而且能够定量材料活性大小,可作为一种快速评价煅烧煤矸石活性的方法。（2）煅烧煤矸石中炭的残余量以及菱铁矿的分解氧化情况是其颜色具有多变性的主要原因。在氧气充足情况下煅烧,炭组分被去除,菱铁矿被氧化为赤铁矿使得煅烧煤矸石活性粉体材料的颜色较红。控制保温时间、煅烧气氛、颗粒堆积方式可有效改善煅烧煤矸石活性粉体材料的颜色,但是需要注意其烧失量不能较大。改变颗粒堆积方式控制了氧气侵入堆积体内部的量,可使煅烧的煤矸石粉R值（R是代表红色通道的颜色）降至90,综合煅烧煤矸石活性粉体材料颜色评价模型,改变颗粒堆积方式煅烧的煤矸石粉色品坐标最接近基准胶凝材料,颜色调控效果最好。（3）煤矸石中含有的炭及有机质会严重影响水泥基材料的工作性能,综合考虑煤矸石煅烧后活性、煅烧能耗及对水泥基材料工作性能的影响,最佳煅烧温度应在650750℃,保温时间应在68h。掺有30%经750℃煅烧的煤矸石砂浆试件初始和二次吸收系数分别较未掺煤矸石组下降了44.6%和75.6%,电通量下降了84%,说明掺入煅烧煤矸石活性粉体材料可有效改善水泥基材料的孔结构。将活性最优的煅烧煤矸石活性粉体材料与粉煤灰进行复合,在总掺量为30%时,砂浆试件28d强度能达到42.5强度等级的复合硅酸盐水泥标准。（4）通过煅烧后颜色的差异可将煤矸石中不同组成的矿物相分选出。砂质煤矸石中石英含量较高,而黄白色和红色煤矸石中偏高岭石相较多。碱激发快速评价法表明砂质煤矸石活性较黄白色和红色煤矸石低。黄白色和红色煤矸石在掺入水泥后可与水泥水化产生的CH反应从而提升水泥净浆的化学结合水含量,改善孔结构。二者对水泥砂浆的流动度影响不大,并且在28d时二者的活性指数可达85%左右。
陈杰[5]（2019）在《新型煤矸石基低碳LC3胶凝材料的制备与水化机理研究》文中研究指明为应对全球循环经济所要求的节能减排降耗并保持经济持续增长的挑战,国家大力支持以循环经济为导向并逐步向更有效、更可持续的低碳经济过渡,并鼓励最大限度地利用废物和副产品所含的潜在价值这一举措。因此,高效利用低二氧化碳排放量的资源并达到经济增长与资源和能源的使用以及温室气体的排放脱钩的目的被列为优先事项,其中研究并商业化生产基于工业废物的生态高效水泥是促进水泥产业可持续性的一条优先道路。煤矸石作为煤炭工业生产中的一种排放量最大的固体废弃物,推进资源丰富的煤矸石综合利用,提高资源使用效率,对社会经济和国家的可持续发展具有重大意义。本研究着重于研制以固体废弃物——煤矸石为辅助胶凝材料的一种新型低碳胶凝材料,通过利用煤矸石生产高性能胶凝材料,提供一种节能减排、循环经济、保护环境的途径,促进工业固体废物的资源利用。首先本文针对淮北煤矸石原料进行了理化特性的研究,再采用热活化处理方式,调整不同的煅烧制度,经胶砂强度测试,确定最优活化制度;并利用Krstulovic-Dabic水化动力学模型探究了煅烧煤矸石对硅酸盐水泥体系的水化影响规律。再依据材料组成、性质采用Design-expert软件设计了新型煤矸石基LC3胶凝材料配合比,利用Mixture模型,确定最佳配比。对比设计的LC3配比与普通硅酸盐水泥体系、矿渣水泥体系的力学性能、微观性能、耐久性能,探究新型LC3胶凝体系的水化机理。实验研究结果表明:1)淮北煤矸石主要化学组成为SiO2、Al2O3,烧失量高达12.7%,矿物组成为石英,高岭石和少量钠云母等。2)选取升温速率10℃/min、较高的煅烧温度（即850℃）、保温时间2h、急速冷却最利于激发煤矸石的活性,对煤矸石基胶凝材料的砂浆试块强度发展最有利。3)活化煤矸石取代不同比例的水泥会明显降低基体流动性能和提高标准稠度值,且取代比例越大,基体流动性能越低,标准稠度值越大,本试验中其替代硅酸盐水泥熟料的最佳用量为30%。活化煤矸石对水泥的初凝时间和终凝时间有一定的延迟作用。活化煤矸石的掺量增加,会增大晶核形成与晶体生长阻力,并降低了相边界反应和扩散过程反应速率常数。4)低掺量石灰石粉或适当掺量的活化煤矸石能有效提高胶凝体系的力学性能。复合活化煤矸石、石灰石粉与熟料制备煤矸石基LC3-45低碳胶凝材料,活化煤矸石与石灰石粉比例为2.33:1时能最大程度发挥二者的协同作用。5)对比普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、自制煤矸石基低碳LC3-45水泥,发现不同胶凝材料体系在不同水灰比下力学性能增长幅度不同,自制煤矸石基低碳LC3-45水泥制备的砂浆力学性能随水灰比的降低增长幅度最大,且在低水灰比0.35下28d抗压强度能达到53.5MPa。6)在耐久性方面,对比普通硅酸盐水泥,LC3-45水泥与矿渣水泥具有良好的抗氯离子渗透性能,且LC3-45水泥的抗氯离子渗透性能优于矿渣水泥;LC3-45水泥能明显降低水泥前期的自收缩率,而矿渣水泥会提高水泥前期的自收缩率;三种不同胶凝体系的抗碳化性能大小关系为:P.O52.5水泥>矿渣水泥>LC3-45水泥。
段培森[6]（2018）在《自燃煤矸石粉对蒸养混凝土力学性能和渗透性的影响》文中认为煤矸石是指煤矿在建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中排出的含碳岩石及岩石,是煤矿建设、煤炭生产过程中所排出的固体废弃物的总称。我国存在着大量的煤矸石山,这些煤矸石的随意堆放会污染空气、水源、地质等,带来严重的环境问题,所以急需要一种合理化的方法来对煤矸石进行处理。而将煤矸石作为矿物掺合料用于水泥混凝土是一种有效途径。这样一是可以减少水泥的生产与使用带来的环境污染问题,二是可以将煤矸石变废为宝回收利用产生巨大的经济效益。同时,随着建筑工业化的发展,要求越来越多的混凝土构件实现工厂化预制生产,而预制构件最常用的养护方法就是蒸汽养护。对于在不同的蒸汽养护条件下掺煤矸石粉的混凝土性能发展如何还不清楚。本文配置了煤矸石掺量为0%、10%、20%、30%、40%的混凝土,设计三个水灰比0.31、0.36和0.43,并且在不同的养护制度下（常温养护、蒸汽养护）,首先研究了掺煤矸石粉混凝土的抗压强度的发展规律,并且研究了抗压强度与超声声速之间的关系;其次,通过混凝土的抗氯离子渗透性、抗气体渗透性和表面吸水性能三个方面研究了掺煤矸石粉混凝土的渗透性能;最后,通过XRD、MIP和热分析等微观分析手段研究了掺煤矸石混凝土的微观结构。结果表明:随着煤矸石掺量的增加,常温养护混凝土的抗压强度不断降低;在28d和90d龄期时,掺10%煤矸石的混凝土对纯水泥混凝土抗压强度的超量分别为1.5%和1.2%;在蒸汽养护温度为60℃,养护18h之后,掺煤矸石混凝土的抗压强度达到了常温养护混凝土3d强度的87.6%,28d强度的63%,在龄期为90d时,达到了常温养护混凝土相同龄期的80%,而蒸汽养护温度为80℃时,这一数值则为90.4%、65%和76.1%;混凝土的强度随着超声声速的增大而提高,二者并不存在线性关系,而是呈现幂函数的关系。将自燃煤矸石粉加入混凝土中,会极大地提高混凝土的抗渗透性:电通量和气体渗透实验测试结果表明加入煤矸石混凝土的渗透性都比纯水泥混凝土渗透性低,当煤矸石掺量为20%时,混凝土的抗氯离子渗透性和表面吸水性能都达到最好,而当掺量为30%时,混凝土的抗气体渗透性能达到最佳;为了得到渗透性能更好的混凝土,当蒸汽养护温度为60℃和80℃的情况下,蒸养时间宜为24h。在微观结构方面,蒸汽养护方式对掺煤矸石混凝土的微观结构改善效果很明显,在蒸汽养护的方式下,XRD图谱中的Ca（OH）2的峰明显降低,TG-DTA图谱中的400℃附近的Ca（OH）2的失重峰明显减小,混凝土中的孔得到了细化,出现了很多无害孔,有害孔与多害孔大大减少。
谭毅[7]（2018）在《矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究》文中研究表明水泥产业是我国工业体系中高污染、高能耗的代表行业之一,随着公众环保意识的增强,减少水泥用量、循环利用工业废料来配制混凝土已成为建筑行业的一种趋势。工业废料（如粉煤灰、煤矸石等）深度处理需耗费大量财力物力,随意堆放又会侵占耕地,严重污染环境。但某些工业废料具有火山灰性质,有成为辅助胶凝材料的潜力,因此已有众多学者将工业废料用作矿物掺合料,探究其在钢筋混凝土结构建造中的综合利用价值。在现有的研究中,关于单掺某种矿物掺合料,如粉煤灰,对混凝土性质影响的讨论相对全面,然而,煤矸石作为辅助胶凝材料对混凝土抗冻性能、抗氯离子渗透性能和结合氯离子能力的影响还少有人关注。此外,双掺粉煤灰与煤矸石对混凝土力学性能、氯离子扩散过程、氯离子结合能力的影响也有待研究。为探究以上问题,本文开展了以下的研究工作:（1）开展混凝土抗压强度试验,通过单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石替代不同比例的水泥来配制混凝土,实测不同配合比的矿物掺合料混凝土的7d、28d、90d抗压强度,经对比分析,考虑90d力学性能,最终推荐20%的水泥替代比例,粉煤灰与煤矸石质量比为50/50和40/60分别作为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。（2）采用本课题组自主研发的人工海洋环境潮汐区自动化模拟装置来模拟实时的潮位涨落过程,基于此开展矿物掺合料混凝土试件中氯离子扩散试验研究。通过实测得到不同水泥取代比例、不同粉煤灰与煤矸石配比的混凝土试件在不同暴露时间、不同深度处的自由氯离子浓度,经回归分析得到对应的氯离子扩散系数,分析单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石对混凝土中自由氯离子扩散系数的影响。经对比分析,最终推荐20%的水泥替代比例,粉煤灰与煤矸石质量比为40/60分别作为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。（3）粉煤灰对混凝土氯离子结合能力的提升作用现还存在争议,煤矸石对混凝土氯离子结合能力的影响鲜有人研究,基于上文的氯离子扩散试验研究,实测得到不同水泥取代比例,不同粉煤灰与煤矸石配比的混凝土试件在不同暴露时间、不同深度处的总氯离子浓度,利用线性等温吸附模型分析单掺粉煤灰、单掺煤矸石、双掺粉煤灰与煤矸石混凝土结合氯离子能力,经对比分析可知,无论单掺还是双掺,粉煤灰和煤矸石对于提升混凝土氯离子结合能力具有积极作用。（4）火山灰效应是矿物掺合料变废为宝的关键,而该效应又深受掺合料细度影响。基于上文抗压强度试验确定的最优水泥替代比例,开展抗压强度、冻融循环和氯离子扩散试验研究,研究在水泥取代比例为20%的情况下,采用不同细度的煤矸石取代水泥对混凝土力学性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性能的影响,经对比分析,推荐2000目为煤矸石最优细度。（5）综合考虑含矿物掺合料混凝土的力学性能和抗氯离子渗透能力,最终推荐水泥取代比例20%,粉煤灰与煤矸石配比为40/60为最优矿物掺合料取代水泥比例和最优粉煤灰与煤矸石的配比。基于此种配比,以2017年水泥全国产量23.2亿吨计,每年可减少水泥产量4.64亿吨,消耗粉煤灰1.856亿吨、煤矸石2.784亿吨,将极大减少耕地占用和各类环境污染,提升我国公民健康水平,有力推进建设资源节约型和环境友好型社会。
王爱国,刘朋,孙道胜,刘开伟,方立安,曹菊芳[8]（2018）在《煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法的研究进展》文中研究指明煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废弃物,将其应用于水泥基材料是煤矸石资源化的有效途径。本文综述了国内外关于煅烧煤矸石粉体材料活性的评价方法——强度评价方法、火山灰性试验方法和现代分析测试方法（XRD、IR、NMR和ICP-AES）。针对煅烧煤矸石活性材料在水泥基材料研究和应用中存在的主要问题,分析阐明了其高效应用于实际工程中的研究重点。为加快煤矸石在水泥基材料中的资源化利用,提出了一些参考性建议。
刘国艳[9]（2017）在《新阳煤矿高氧化钙煤矸石火山灰活性激发试验研究》文中研究表明煤矸石的主要矿物成分为高岭石等粘土类矿物,具有潜在的火山灰活性,若将其活化激发后作为胶凝材料一方面可以解决煤矸石无序堆放引起的占用土地资源、污染环境等问题,另一方面可以作为矿山胶结充填材料中的胶凝材料,降低充填开采成本。目前有关煤矸石火山灰活性研究主要集中在氧化钙含量在3%左右的低氧化钙煤矸石,活化过程中未能实现煤矸石中的硅铝分离,导致煤矸石火山灰活性未能充分激发。本文以新阳煤矿高氧化钙煤矸石为研究对象,通过室内试验、理论推导等方法并结合XRD、XRF、离子浓度检测（ICP-AES）等现代测试技术手段对新阳煤矿高氧化钙煤矸石火山灰活性激发进行了研究。首先,通过对新阳煤矿煤矸石矿物成分、化学成分分析发现,煤矸石主要矿物成分为高岭石等粘土矿物,主要化学成分为SiO2、Al2O3且含有较高含量的CaO属于粘土类高氧化钙含量煤矸石具有潜在火山灰活性。其次,通过研究机械活化高氧化钙煤矸石-水泥浆体中煤矸石、水泥水化程度随煤矸石掺量、水胶比、龄期的变化规律发现:⑴浆体中机械活化煤矸石掺量一定时,随水胶比、龄期的增大,煤矸石和水泥水化程度均增大,且煤矸石掺量为30%时,浆体中煤矸石早期水化速率较好,煤矸石掺量为40%时,浆体中水泥早期水化速率较好;一定龄期时,随煤矸石掺量的增大、水胶比的减小浆体中煤矸石水化程度呈减小的变化规律,随煤矸石掺量的增大、水胶比的增大浆体中水泥水化程度呈增大的变化规律;⑵结合试验结果通过对纯水泥水化公式修正,提出了机械活化高氧化钙煤矸石-水泥浆体中水泥和煤矸石水化程度预测模型。再次,在机械活化煤矸石试验的基础上通过对机械-热激发高氧化钙煤矸石热分解规律、电化学规律以及活化高氧化钙煤矸石-水泥浆体相关性能的研究发现:⑴随活化温度的升高,煤矸石物相变化经历了四个阶段:即煤矸石吸附水和结构水挥发阶段、失重稳定阶段、有机碳质等挥发阶段和煤矸石矿物分解阶段,700℃时,煤矸石分解速率达到最大值;⑵高氧化钙煤矸石溶于蒸馏水时,煤矸石中的CaO先与水反应生成Ca（OH）2,形成一个强碱强极性的溶解环境,加速活化煤矸石中活性离子的溶出速率,接着活性Si4+、Al3+与Ca2+、OH-反应,生成难溶物质;⑶随活化温度的升高,活化高氧化钙煤矸石-水泥净浆粘度值、单轴抗压强度值先增大后减小,700℃时达到最大值,而净浆凝结时间呈相反的变化规律,700℃达到最小值,得出机械-热活化煤矸石的最佳活化温度为700℃。最后,在机械-热复合活化的试验基础上,通过对机械-热-化学激发高氧化钙煤矸石电化学规律和活化高氧化钙煤矸石-水泥浆体相关性能的研究发现:⑴随活化温度升高,各机械-热-化学复合活化高氧化钙煤矸石抗压强度呈上升的变化趋势,随Na2CO3与高氧化钙煤矸石质量比的增大,各龄期高氧化钙煤矸石-水泥净浆抗压强度呈降低趋势;随活化温度升高,碳酸钠比例增加,高氧化钙煤矸石-水泥净浆粘度呈增大的变化规律,而浆体初凝、终凝时间呈降低的变化规律;⑵碳酸钠比例和活化温度共同决定了活化后煤矸石在蒸馏水中的电导率值,而活化后高氧化钙煤矸石粉溶液PH主要是受活化温度的控制。
何星星[10]（2017）在《超（亚）临界水热活化联合盐酸酸浸提取煤矸石中硅、铝的研究》文中进行了进一步梳理近年来,超临界流体技术,广泛应用于萃取分离、化学反应工程、环境保护、材料科学等方面,有很好的发展前景。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物。本文以煤矸石制备白炭黑和氧化铝技术开发为背景,将超临界流体技术用于固体废物的处理。论文重点研究超（亚）临界水中煤矸石活化的反应特性,考察超（亚）临界水热活化的反应条件对硅、铝溶出率的影响。实验结果表明,与传统的煤矸石活化方法相比,超（亚）临界水活化技术具有反应温度低、化学反应介质廉价和绿色环保的优势。基于此,本文提出了以煤矸石为原料,超（亚）临界水热活化联合盐酸浸提取煤矸石中的硅铝用于制备白炭黑和氧化铝的新工艺。选取五种煤矸石作为实验原料。首先,通过超临界水热活化实验,采用添加无机碱作为活化剂,对产物进行一系列的分析,获取SiO2和Al2O3提取率的数据。初步建立实验方案、分析手段及计算方法。其次,对碱在煤矸石活化中的影响作了简要分析。通过XRD、ICP-OES等表征手段,发现当添加NaOH、Na2CO3和KOH时,对应的活化样品中主要的物相分布为钙霞石、方钠石和钾霞石,并且这些硅铝酸盐是能够溶于稀酸。所有的活化样品都采用盐酸酸浸用以获取SiO2和Al2O3。当2.0 mol/L NaOH为活化剂时,SiO2和Al2O3的溶出率分别为70.41%和65.74%;当2.0 mol/L Na2CO3为活化剂时,SiO2和Al2O3的溶出率分别为77.03%和71.57%;当2.0 mol/L KOH为活化剂时,SiO2和Al2O3的溶出率分别为71.46%和83.04%。为了拓宽活化实验的温度范围,考察了煤矸石的亚临界水热活化效果,同时探索提高分离出来的白炭黑和氧化铝的收率。借助XRD、ICP-OES、TG-DTG、FTIR、BET等测试方法,分析出二氧化硅的溶出率在50%以上,氧化铝的溶出率在80%以上。通过分离提纯可以制得比表面积最高可达818.1m2/g,纯度达到了96.3%的白炭黑产品和纯度达到99.17%的氧化铝产品。最后,在煤矸石为原料超（亚）临界水热法制备白炭黑和氧化铝工艺的基础上,经过简单的物料衡算和经济效益分析以及环境评价,证明它是一种产品附加值高,资源利用率高且环境友好的优良工艺。
二、二次活化煤矸石在水泥生产中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二次活化煤矸石在水泥生产中的应用（论文提纲范文）
（1）水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 水泥基材料碳捕获与封存研究现状 |
| 1.2.1 碳捕获与封存 |
| 1.2.2 水泥基材料碳化养护反应机理 |
| 1.2.3 碳化养护制度 |
| 1.2.4 碳化养护对水泥基材料性能的影响 |
| 1.2.5 矿物掺合料对水泥基材料碳化养护的影响 |
| 1.3 水泥混凝土硫酸盐侵蚀简介 |
| 1.3.1 常温硫酸盐侵蚀 |
| 1.3.2 低温硫酸盐侵蚀 |
| 1.4 分子动力学模拟简介 |
| 1.4.1 分子动力学基本原理 |
| 1.4.2 运动方程数值求解方法 |
| 1.4.3 系综 |
| 1.4.4 反应力场 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 研究方法与方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模拟方案 |
| 2.2.1 初始模型的构建与模拟方法 |
| 2.2.2 拓扑结构分析 |
| 2.2.3 局部内应力计算 |
| 2.3 试验原材料与研究方案 |
| 2.3.1 原材料 |
| 2.3.2 试验研究方案 |
| 2.3.3 试验方法 |
| 第3章 基于分子动力学模拟的水泥石碳化动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同力场下碳酸钙早期成核机理研究 |
| 3.2.1 碳酸钙胶凝过程中网络连通性的演变 |
| 3.2.2 聚合动力学 |
| 3.2.3 碳酸钙凝胶的结构 |
| 3.3 不同反应条件下碳酸钙早期成核机理研究 |
| 3.3.1 聚合动力学 |
| 3.3.2 碳酸钙凝胶的数量和尺寸 |
| 3.3.3 局部应力 |
| 3.4 掺合料组分SI、AL等对碳酸钙早期成核影响机理研究 |
| 3.4.1 聚合动力学 |
| 3.4.2 电荷分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳化养护对水泥石性能及微观结构的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳化养护水泥石性能 |
| 4.2.1 碳化养护水泥石强度 |
| 4.2.2 碳化养护水泥石干燥收缩 |
| 4.2.3 碳化养护水泥石氯离子渗透 |
| 4.2.4 碳化养护水泥石气体渗透性能 |
| 4.2.5 碳化养护水泥石毛细吸水性能 |
| 4.3 碳化养护水泥石相组成分析 |
| 4.4 孔结构及微观形貌分析 |
| 4.4.1 孔结构分析 |
| 4.4.2 微观形貌分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碳化养护水泥石抗硫酸盐侵蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳化养护水泥石常温硫酸盐侵蚀性能 |
| 5.2.1 强度 |
| 5.2.2 体积变形 |
| 5.2.3 质量变化 |
| 5.2.4 相组成分析 |
| 5.2.5 孔结构及微观形貌分析 |
| 5.3 碳化养护水泥石低温硫酸盐侵蚀性能 |
| 5.3.1 强度 |
| 5.3.2 体积变形 |
| 5.3.3 质量变化 |
| 5.3.4 相组成分析 |
| 5.3.5 孔结构及微观形貌分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 固碳方式对水泥石强度发展的影响分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米碳酸钙的表征 |
| 6.2.1 相组成分析 |
| 6.2.2 形貌分析 |
| 6.3 纳米碳酸钙乳浊液对水泥石基本性能的影响 |
| 6.3.1 流动性与凝结时间 |
| 6.3.2 强度 |
| 6.3.3 水化热 |
| 6.4 制备的纳米碳酸钙乳浊液对水泥石微观结构的影响 |
| 6.4.1 水泥石相组成 |
| 6.4.2 水泥石孔结构及微观形貌 |
| 6.5 两种固碳方式对比分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）煤矸石在水泥生产过程中大掺量综合利用探究（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 煤矸石的矿物组成 |
| 2 煤矸石活化 |
| 3 活化煤矸石配置低熟料硅酸盐水泥 |
| 3.1 热活化结果对复合硅酸盐水泥的影响 |
| 3.2 配置低熟料硅酸盐水泥的试验方案 |
| 3.3 煤矸石活化程度对硅酸盐水泥力学性能的影响 |
| 3.4 煤渣对水泥的性能影响 |
| 3.5 SEM分析 |
| 4 总结 |
（3）煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 煤矸石概况 |
| 1.2.1 煤矸石的来源和分类 |
| 1.2.2 煤矸石的组成 |
| 1.2.3 煤矸石利用现状 |
| 1.2.4 综合评述 |
| 1.3 煤矸石提取氧化铝方面 |
| 1.3.1 氧化铝的提取方法 |
| 1.3.2 煤矸石提取氧化铝研究进展 |
| 1.3.3 现有提铝技术评述 |
| 1.4 煤矸石制备功能材料方面 |
| 1.4.1 煤矸石矿物组分 |
| 1.4.2 煤矸石及其矿物组分制备功能材料的研究现状 |
| 1.5 本论文研究目标及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 2 亚熔盐法处理煤矸石热力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热力学分析方法 |
| 2.3 煤矸石中主要物相与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
| 2.3.1 Al_2O_3·2SiO_2·2H_2O与 NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
| 2.3.2 SiO_2与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
| 2.3.3 Fe_2O_3与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
| 2.3.4 Ti O_2与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
| 2.4 可能含铝副产物生成的热力学分析 |
| 2.4.1 Na_8(Al_6Si_6O_(24))(OH)_2(H_2O)_2生成的热力学分析 |
| 2.4.2 Ca_2Al_2SiO_6(OH)_2生成的热力学分析 |
| 2.4.3 1.2Na_2O·0.8CaO·Al_2O_3·2SiO_2·H_2O生成的热力学分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤矸石中氧化铝的浸出工艺研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验试剂及设备 |
| 3.1.2 实验原料 |
| 3.1.3 实验装置 |
| 3.1.4 实验方法 |
| 3.1.5 分析方法 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 煤矸石原料分析 |
| 3.2.2 煤矸石浸出正交实验 |
| 3.2.3 煤矸石浸出单因素实验 |
| 3.2.4 浸出动力学分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 提铝尾渣制备介孔硅酸钙吸附材料研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及设备 |
| 4.2.2 实验原料 |
| 4.2.3 实验装置 |
| 4.2.4 实验方法 |
| 4.2.5 分析方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 正交实验分析 |
| 4.3.2 单因素实验分析 |
| 4.3.3 介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤矸石制备矿物功能材料研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 样品表征方法 |
| 5.2.4 光催化实验方法 |
| 5.2.5 砷浓度的分析方法 |
| 5.3 BWO/BENT复合材料制备及其光催化氧化As(Ⅲ) |
| 5.3.1 BWO/BENT复合材料的制备 |
| 5.3.2 BWO/BENT复合材料分析表征 |
| 5.3.3 BWO/BENT复合材料的光催化性能 |
| 5.3.4 机理分析 |
| 5.4 g-C_3N_4/CK复合材料制备及其光催化氧化As(Ⅲ) |
| 5.4.1 g-C_3N_4/CK复合材料的制备 |
| 5.4.2 g-C_3N_4/CK复合材料分析表征 |
| 5.4.3 g-C_3N_4/CK复合材料的光催化性能 |
| 5.4.4 机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 煤矸石的组成及其活化方法 |
| 1.2.1 煤矸石的组成 |
| 1.2.2 煤矸石的活化方法 |
| 1.3 煤矸石活性评价的研究进展 |
| 1.3.1 强度评价法 |
| 1.3.2 火山灰性试验法 |
| 1.3.3 现代分析测试方法 |
| 1.4 煤矸石在水泥混凝土中的应用现状 |
| 1.4.1 煤矸石制备矿物掺合料 |
| 1.4.2 煤矸石制备碱激发胶凝材料 |
| 1.4.3 煤矸石制备水泥 |
| 1.4.4 煤矸石制备骨料 |
| 1.5 目前存在的主要问题 |
| 1.5.1 活性激发工艺参数 |
| 1.5.2 活性评价方法 |
| 1.5.3 煅烧煤矸石的颜色 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 粒状煤矸石的活化及其活性评价 |
| 2.1 原材料与试验方法 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 煅烧煤矸石活性粉体材料的制备及其活化机理分析 |
| 2.2.1 煅烧煤矸石活性粉体材料的制备流程 |
| 2.2.2 煅烧气氛对煤矸石矿物相转变及热失重的影响 |
| 2.2.3 煅烧温度对煤矸石中炭脱除的影响 |
| 2.2.4 煅烧温度对煤矸石矿物相转变的影响 |
| 2.3 煅烧煤矸石活性粉体材料的活性评价 |
| 2.3.1 强度评价法 |
| 2.3.2 火山灰性试验法 |
| 2.3.3 化学结合水法 |
| 2.3.4 核磁共振(NMR)定量法 |
| 2.3.5 碱激发快速评价法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的调控及表征 |
| 3.1 原材料和试验方法 |
| 3.1.1 原材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色转变机理 |
| 3.2.1 煅烧气氛对炭氧化的影响 |
| 3.2.2 煅烧气氛对菱铁矿分解、氧化的影响 |
| 3.3 制备工艺对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响及其量化表征 |
| 3.3.1 保温时间对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.2 堆积方式对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.3 煅烧气氛对煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的影响 |
| 3.3.4 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的量化表征 |
| 3.4 煅烧煤矸石活性粉体材料颜色的评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 煅烧煤矸石活性粉体材料在水泥基材料中的应用 |
| 4.1 原材料 |
| 4.2 煅烧煤矸石活性粉体材料对砂浆性能的影响 |
| 4.2.1 试验方法 |
| 4.2.2 不同温度煅烧的煤矸石对砂浆性能的影响 |
| 4.2.3 不同保温时间煅烧的煤矸石对砂浆性能的影响 |
| 4.3 响应曲面法优化设计煅烧煤矸石活性粉体材料-粉煤灰复合水泥 |
| 4.3.1 试验方法 |
| 4.3.2 煅烧煤矸石活性粉体材料/粉煤灰对砂浆性能的影响 |
| 4.3.3 掺量-CCG/FA交互作用对复合水泥流动度的影响 |
| 4.3.4 掺量-CCG/FA交互作用对复合水泥力学性能的影响 |
| 4.4 煅烧煤矸石的矿物组成对水泥基材料性能的影响 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 分类煤矸石的物化性质 |
| 4.4.3 分类煤矸石对水泥净浆性能的影响 |
| 4.4.4 分类煤矸石对水泥砂浆性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果和科研工作情况 |
（5）新型煤矸石基低碳LC3胶凝材料的制备与水化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 煤矸石的产生 |
| 1.1.2 煤矸石堆存带来的危害 |
| 1.1.3 煤矸石的分类、化学组成 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矸石的主要活化技术 |
| 1.2.2 粘土资源的研究现状 |
| 1.2.3 低碳水泥的研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 原材料及实验方法 |
| 2.1 原材料及制备 |
| 2.1.1 煤矸石 |
| 2.1.2 熟料 |
| 2.1.3 矿渣 |
| 2.1.4 石灰石粉 |
| 2.1.5 二水石膏 |
| 2.1.6 减水剂 |
| 2.1.7 普通硅酸盐水泥 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线衍射仪(17×1) |
| 2.2.3 X射线荧光光谱仪(XRF) |
| 2.2.4 水化热 |
| 第3章 煤矸石煅烧制度的确立 |
| 3.1 煤矸石的活化与结构分析 |
| 3.1.1 热活化处理 |
| 3.1.2 物相分析 |
| 3.1.3 红外测试 |
| 3.1.4 综合热分析 |
| 3.1.5 微观形貌分析与元素分布 |
| 3.1.6 激光粒度分析 |
| 3.2 煤矸石煅烧制度的设计 |
| 3.3 煤矸石的活性评价 |
| 3.3.1 对比强度法 |
| 3.3.2 Ca(OH)_2吸收法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 活化煤矸石对水泥基材料性能的影响 |
| 4.1 煤矸石对抗压强度与流动性的影响 |
| 4.2 煤矸石对凝结时间的影响 |
| 4.3 煤矸石对早期水化的影响 |
| 4.4 煤矸石基胶凝材料水化动力学研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于数学物理方法的煤矸石基低碳LC3胶凝体系的设计 |
| 5.1 矿物掺合料掺量对砂浆抗折强度的影响 |
| 5.2 矿物掺合料掺量对砂浆抗压强度的影响 |
| 5.3 最优配比的确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 煤矸石基低碳LC3胶凝体系的性能研究 |
| 6.1 不同胶凝体系的配合比设计 |
| 6.2 力学性能 |
| 6.3 微观性能 |
| 6.3.1 XRD |
| 6.3.2 SEM |
| 6.4 水化性能 |
| 6.4.1 水化热 |
| 6.4.2 交流阻抗谱 |
| 6.5 耐久性能 |
| 6.5.1 抗氯离子渗透性能 |
| 6.5.2 自收缩 |
| 6.5.3 碳化性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）自燃煤矸石粉对蒸养混凝土力学性能和渗透性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 矿物掺合料在混凝土中应用情况 |
| 1.2.1 粉煤灰在混凝土中的应用 |
| 1.2.2 硅灰在混凝土中的应用 |
| 1.2.3 存在问题 |
| 1.3 煤矸石的在混凝土中的应用 |
| 1.3.1 煤矸石及其危害 |
| 1.3.2 煤矸石的综合利用概况 |
| 1.3.3 煤矸石的应用研究综述 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 掺煤矸石粉对蒸养混凝土强度的影响规律 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 普通硅酸盐水泥 |
| 2.1.2 碎石 |
| 2.1.3 普通砂 |
| 2.1.4 煤矸石 |
| 2.1.5 减水剂 |
| 2.1.6 水 |
| 2.2 混凝土抗压强度试验方法 |
| 2.3 煤矸石对混凝土强度发展影响 |
| 2.3.1 不同煤矸石掺量对混凝土抗压强度的影响 |
| 2.3.2 不同水灰比对混凝土抗压强度的影响 |
| 2.3.3 不同养护温度对混凝土抗压强度的影响 |
| 2.3.4 不同养护时间对混凝土抗压强度的影响 |
| 2.4 混凝土的超声波检测 |
| 2.4.1 超声检测原理 |
| 2.4.2 超声检测方法 |
| 2.4.3 混凝土强度与超声波之间的关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 煤矸石对混凝土渗透性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混凝土的抗氯离子渗透性 |
| 3.2.1 不同煤矸石掺量对混凝土抗氯离子渗透的影响 |
| 3.2.2 不同养护制度对混凝土电通量的影响 |
| 3.2.3 不同水灰比对混凝土电通量的影响 |
| 3.3 混凝土的抗气体渗透性 |
| 3.3.1 不同煤矸石掺量对混凝土气体渗透率的影响 |
| 3.3.2 不同养护制度对混凝土气体渗透率的影响 |
| 3.3.3 不同水灰比对混凝土气体渗透率的影响 |
| 3.4 混凝土的表面吸水能力 |
| 3.4.1 不同煤矸石掺量对混凝土吸水率的影响 |
| 3.4.2 不同养护制度对混凝土吸水率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 掺煤矸石混凝土的微观分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 XRD实验 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 热分析实验 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 孔隙结构 |
| 4.4.1 实验方法 |
| 4.4.2 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 水泥的发展 |
| 1.1.2 煤矸石及其危害 |
| 1.1.3 粉煤灰及其危害 |
| 1.1.4 课题研究的意义 |
| 1.2 矿物掺合料与水泥反应的机理 |
| 1.3 矿物掺合料的研究现状 |
| 1.4 研究现状存在的问题 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 1.6 本文的创新点 |
| 第2章 海洋环境中混凝土内氯离子传输机理及模型研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 氯离子危害过程 |
| 2.3 混凝土内氯离子传输机理研究 |
| 2.3.1 扩散作用 |
| 2.3.2 对流作用 |
| 2.3.3 电迁移作用 |
| 2.4 氯离子扩散模型研究 |
| 2.4.1 考虑混凝土非均质特性影响的扩散模型 |
| 2.4.2 考虑结合效应的扩散模型 |
| 2.4.3 考虑变边界影响的扩散模型 |
| 2.4.4 考虑时变效应的扩散模型 |
| 2.4.5 考虑多因素影响的扩散模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 矿物掺合料对混凝土力学性能影响的试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.2.1 原材料及混凝土配合比 |
| 3.2.2 试件制作 |
| 3.2.3 试验设备 |
| 3.2.4 试验方法 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 单掺粉煤灰和煤矸石对混凝土抗压强度的影响 |
| 3.3.2 双掺粉煤灰和煤矸石对混凝土抗压强度的影响 |
| 3.4 电镜分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 矿物掺合料对氯离子扩散特性影响的试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验概况 |
| 4.2.1 原材料及混凝土配合比 |
| 4.2.2 试件制作 |
| 4.2.3 试验设备 |
| 4.2.4 试验方法 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.3.1 不同配合比的氯离子浓度分布 |
| 4.3.2 不同配合比的氯离子扩散系数变化规律 |
| 4.4 表面氯离子浓度 |
| 4.5 粉煤灰与煤矸石比例对氯离子扩散系数的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 矿物掺合料对混凝土氯离子结合能力影响的试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 混凝土氯离子结合理论及其测试方法 |
| 5.2.1 混凝土氯离子结合理论 |
| 5.2.2 氯离子结合能力的测试方法 |
| 5.3 试验概况 |
| 5.3.1 原材料及混凝土配合比 |
| 5.3.2 试件制作 |
| 5.3.3 试验设备 |
| 5.3.4 试验方法 |
| 5.4 试验结果及分析 |
| 5.5 添加矿物掺合料混凝土的氯离子结合效应等温吸附曲线 |
| 5.6 添加矿物掺合料混凝土的时不变氯离子结合效应 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 煤矸石细度对混凝土性能影响的试验研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 试验概况 |
| 6.2.1 原材料及混凝土配比 |
| 6.2.2 试件制作 |
| 6.2.3 试验设备 |
| 6.2.4 试验方法 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 不同细度煤矸石混凝土的抗压强度试验 |
| 6.3.2 不同细度煤矸石混凝土的冻融循环试验 |
| 6.3.3 不同细度煤矸石混凝土的氯离子扩散试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 强度评价方法 |
| 2 火山灰性试验方法 |
| 3 现代分析测试方法 |
| 3.1 X射线衍射 (XRD) 分析法 |
| 3.2 红外光谱 (IR) 分析 |
| 3.3 核磁共振波谱 (NMR) 分析法 |
| 3.4 电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP-AES) 分析法 |
| 4 煤矸石在水泥工业研究和应用中仍存在的主要问题 |
| 4.1 活性激发工艺参数 |
| 4.2 活性评价方法 |
| 5 结语 |
（9）新阳煤矿高氧化钙煤矸石火山灰活性激发试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 充填胶凝材料研究现状 |
| 1.2.2 煤矸石综合利用研究现状 |
| 1.2.3 煤矸石火山灰活性激发研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 煤矸石 |
| 2.1.3 激发剂Na_2CO_3 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 煤矸石活化试验方法 |
| 2.2.2 煤矸石火山灰活性指标评价方法 |
| 第三章 机械活化高氧化钙煤矸石-水泥水化反应进程及动力学 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.2 煤矸石-水泥浆体中煤矸石水化程度 |
| 3.2.1 定掺量-煤矸石水化程度 |
| 3.2.2 定龄期-煤矸石水化程度 |
| 3.2.3 煤矸石-水泥浆体中煤矸石水化程度模型 |
| 3.3 煤矸石-水泥浆体中水泥水化程度 |
| 3.3.1 定掺量-水泥水化程度 |
| 3.3.2 定龄期-水泥水化程度 |
| 3.3.3 煤矸石-水泥浆体中水泥水化程度模型 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 高氧化钙煤矸石机械-热复合活化试验 |
| 4.1 机械-热活化试验方案 |
| 4.2 高氧化钙煤矸石热分解特性 |
| 4.3 机械-热复合活化高氧化钙煤矸石蒸馏水溶液电化学特性 |
| 4.3.1 电导率 |
| 4.3.2 PH值 |
| 4.3.3 活性离子溶出率 |
| 4.4 机械-热复合活化后高氧化钙煤矸石-水泥性能试验 |
| 4.4.1 高氧化钙煤矸石-水泥净浆粘度测试 |
| 4.4.2 煤矸石-水泥净浆凝结时间测试 |
| 4.4.3 高氧化钙煤矸石-水泥净浆力学性能测试 |
| 4.5 机械-热复合活化高氧化钙煤矸石火山灰反应机理 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 高氧化钙煤矸石机械-热-化学复合活化试验 |
| 5.1 机械-热-化学激发试验方案 |
| 5.2 机械-热-化学活化高氧化钙煤矸石蒸馏水溶液电化学特性 |
| 5.2.1 电导率 |
| 5.2.2 PH值 |
| 5.3 机械-热-化学活化高氧化钙煤矸石-水泥浆体性能试验 |
| 5.3.1 活化高氧化钙煤矸石水泥净浆粘度 |
| 5.3.2 活化高氧化钙煤矸石水泥净浆凝结时间 |
| 5.3.3 活化高氧化钙煤矸石水泥净浆力学性能 |
| 5.4 活化高氧化钙煤矸石火山灰反应过程 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间学术成果与参加科研项目情况 |
（10）超（亚）临界水热活化联合盐酸酸浸提取煤矸石中硅、铝的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述与课题选择 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 煤矸石的组成、危害及利用 |
| 1.2.1 煤矸石的组成 |
| 1.2.2 煤矸石的危害 |
| 1.2.3 煤矸石的利用 |
| 1.3 提取煤矸石中铝硅的研究现状 |
| 1.3.1 石灰石烧结法 |
| 1.3.2 碱石灰烧结法 |
| 1.3.3 高温煅烧联合酸浸法 |
| 1.3.4 微波辅助酸浸溶出法 |
| 1.4 超临界水热法提取有价元素的概述 |
| 1.4.1 超临界水的基本性质 |
| 1.4.2 超临界水热法在萃取分离中的应用 |
| 1.5 煤矸石中有价元素的综合利用 |
| 1.5.1 制备铝系产品 |
| 1.5.2 制备硅系产品 |
| 1.6 课题选择及研究思路 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验分析测试仪器 |
| 2.2 煤矸石的活化 |
| 2.2.1 煤矸石活化装置 |
| 2.2.2 活化煤矸石的制备 |
| 2.2.3 煤矸石的活化条件 |
| 2.2.4 酸浸实验 |
| 2.2.5 煤矸石硅铝的分离提纯 |
| 2.2.6 活化煤矸石、浸出液及产品的表征方法 |
| 第三章 超临界水热法活化煤矸石 |
| 3.1 煤矸石的化学性质 |
| 3.1.1 煤矸石的化学组成 |
| 3.1.2 煤矸石的矿物组成 |
| 3.2 碱的种类及浓度对提取硅铝的影响 |
| 3.2.1 活化剂NaOH对煤矸石活化的影响 |
| 3.2.2 活化剂KOH对煤矸石活化的影响 |
| 3.2.3 活化剂对煤矸石活化的影响 |
| 3.2.4 煤矸石种类的Na_2CO_3影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 亚临界水热法活化煤矸石 |
| 4.1 反应温度对于煤矸石活化的影响 |
| 4.1.1 反应温度对3号煤矸石的影响 |
| 4.1.2 反应温度对4号煤矸石的影响 |
| 4.1.3 反应温度对5号煤矸石的影响 |
| 4.2 煤矸石中的硅铝的分离提纯 |
| 4.2.1 煤矸石中硅的分离即白炭黑的制取 |
| 4.2.2 煤矸石中铝的分离即氧化铝的制取 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 技术的可行性分析 |
| 5.1 工艺技术的可行性 |
| 5.2 经济的可行性 |
| 5.2.1 以煤矸石为原料制备白炭黑和氧化铝流程的物料衡算 |
| 5.2.2 以煤矸石为原料制备白炭黑和氧化铝流程的经济效益评价 |
| 5.2.3 以煤矸石为原料制备白炭黑和氧化铝流程的环境效益评估 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论及下一步工作建议 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 下一步工作建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文 |
四、二次活化煤矸石在水泥生产中的应用（论文参考文献）
- [1]水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究[D]. 秦玲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]煤矸石在水泥生产过程中大掺量综合利用探究[J]. 乔楠夫. 居舍, 2021(06)
- [3]煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究[D]. 杨权成. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [4]粒状煤矸石的活化及其在水泥基材料中的应用研究[D]. 刘朋. 安徽建筑大学, 2019(08)
- [5]新型煤矸石基低碳LC3胶凝材料的制备与水化机理研究[D]. 陈杰. 武汉理工大学, 2019(07)
- [6]自燃煤矸石粉对蒸养混凝土力学性能和渗透性的影响[D]. 段培森. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [7]矿物掺合料对混凝土力学性能和氯离子扩散影响的试验研究[D]. 谭毅. 天津大学, 2018(06)
- [8]煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法的研究进展[J]. 王爱国,刘朋,孙道胜,刘开伟,方立安,曹菊芳. 材料导报, 2018(11)
- [9]新阳煤矿高氧化钙煤矸石火山灰活性激发试验研究[D]. 刘国艳. 太原理工大学, 2017(01)
- [10]超（亚）临界水热活化联合盐酸酸浸提取煤矸石中硅、铝的研究[D]. 何星星. 太原理工大学, 2017(01)