赤泥-煤矸石混合物復(fù)合活化的火山灰特性(編輯修改稿)
2024-09-14 17:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,SC2,（C3AHx）在XRD圖譜中的衍射峰在水化28天中出現(xiàn)。圖9顯示了水化時(shí)間為90天的赤泥煤矸石石灰體系的XRD圖譜 ，這類似于圖8的X射線衍射圖譜。在試樣SC1，SC2和SC3固化90天中水化物生成，基本上產(chǎn)生CSH凝膠和水化鈣鋁（C3AHx）。樣本SC3水合28天中產(chǎn)生okenite。隨著水化的進(jìn)行，okenite趨于消失，直到90天之后固化。圖6 F（x）的抗水化時(shí)間的結(jié)果的回歸線：（a）SC1，（b）SC2，（c）SC3。據(jù)De Silva和格拉瑟[14]報(bào)道，在偏高嶺土氫氧化鈣混合物在20℃固化時(shí)，主要水化物在這些反應(yīng)產(chǎn)物后10天發(fā)生水化的是水化四鈣鋁（C4AH13），水化硅鋁酸二鈣（C2ASH8）和無(wú)定形的CSH。水化過(guò)程中，C4AH13趨于消失，在180天后水化的水化產(chǎn)物是C2ASH8和CSH。他們認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)的C4AH13在水化初期是一個(gè)亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象, 由于關(guān)系到水化鈣的飽和度。高濃度的Ca2+和OH中孔隙溶液可保持孔隙流體成分使C4AH13沉淀。從這個(gè)角度來(lái)看，被認(rèn)為是高濃度的Ca2+和OH的水化孔隙液在赤泥煤矸石石體系可以提供一個(gè)孔隙流體成分，這引起C3AHx沉淀。 圖7 水化時(shí)間為1天的赤泥煤矸石石灰體系的XRD圖譜 根據(jù)上述分析，可知復(fù)合活化的赤泥煤矸石石灰體系的水化產(chǎn)品基本上是CSH和C3AHx。在目前調(diào)查系統(tǒng)中，偏高嶺土石灰體系的水合過(guò)程中通常沒(méi)有檢測(cè)到C4AH13或C2ASH8。這樣就有可能提出相對(duì)于復(fù)合活化的赤泥煤矸石石灰體系的水化反應(yīng)，如下所示：其中，氧化硅、氧化鋁代表在復(fù)合活化的赤泥煤矸石中發(fā)生反應(yīng)的硅質(zhì)和鋁質(zhì)物質(zhì)。 圖8 赤泥煤矸石石灰體系水化28天的XRD圖譜 圖9 赤泥煤矸石石灰體系水化1天的XRD圖譜 FTIR分析 赤泥煤矸石石灰體系水化28天的紅外光譜，也是原始復(fù)合活化的赤泥煤矸石的光譜，如圖10所示。SC1，SC2和SC3的樣品水合28天顯示出類似的紅外光譜。除了復(fù)合活化的赤泥煤矸石的光譜，顯示出其能譜吸附帶在3643cm1，與Ca（OH）2中Ca–OH的伸縮振動(dòng)有關(guān)。從SC1該譜帶上升至SC3，表明Ca（OH）2在水化體系中隨CaO添加量的增加而增加。譜帶3533和3431cm1與硅氧四面體中的C （OH）6八面體的Al OH伸縮振動(dòng)有關(guān)。圍繞1637cm1的波段對(duì)應(yīng)的HOH振動(dòng)水。樣品在整個(gè)準(zhǔn)備中應(yīng)密封在塑料袋中，以避免碳化，圍繞1418cm1波段與方解石中的CO3 2 離子的反對(duì)稱伸縮有關(guān)，這由原始赤泥而得。在初始復(fù)合活化的赤泥煤矸石的紅外光譜中，995，797和463cm1的波段分別與硅氧四面體的反對(duì)稱的SiO伸縮振動(dòng)和對(duì)稱的SiO伸縮振動(dòng)有關(guān)，他們是對(duì)應(yīng)于石英的主要波段。然而，觀察到中心在995cm1的波段移動(dòng)到較低的頻率的970cm1波段周圍，作為新的反應(yīng)產(chǎn)物形成的結(jié)果對(duì)應(yīng)于正在進(jìn)行的水化反應(yīng)，這表明CSH凝膠的存在。此外，應(yīng)該注意的是SC1，SC2和SC3的水化樣品的初始材料在797cm1波段消失，并在463cm1的其它波段減弱。 圖10 赤泥，煤矸石石灰體系水化28天的紅外光譜圖 TGDTA分析 圖11顯示了赤泥煤矸石石灰體系不同的水化時(shí)間的DTA曲線。據(jù)觀察，在所有的情況下，有三個(gè)定義明確的吸熱過(guò)程。位于100400℃的第一區(qū)域的寬帶歸因于火山灰反應(yīng)的水化導(dǎo)致吸收水和結(jié)構(gòu)水的消失。圍繞140150℃的峰主要是對(duì)應(yīng)CSH凝膠的脫水。但是。在400475℃下的第二區(qū)域與鈣的脫羥基（OH）2有關(guān)，在650750℃下的第三區(qū)域與方解石的脫碳有關(guān)。圖11 赤泥煤矸石石灰體系不同的水化時(shí)間的DTA曲線：（a）SC1，（b）SC2，（c）SC3圖12 赤泥煤矸石石灰體系不同的水化時(shí)間的Ca（OH）2的含量 圖13 赤泥煤矸石石灰體系不同的水化時(shí)間的非蒸發(fā)水量 圖14 水化3天和90天的SC1，SC2和SC3的27Al MAS NMR光譜圖根據(jù)第二區(qū)域（400475℃），熱重分析是研究赤泥煤矸石石灰體系不同的水化時(shí)間的Ca（OH）2的含量。試樣SCSC2和SC3的結(jié)果都顯示在圖12。應(yīng)當(dāng)注意水化時(shí)間的增加，在所有的三個(gè)試樣中氫氧化鈣的含量經(jīng)過(guò)火山灰反應(yīng)后而降低，但在相同的水化時(shí)間生料比例增加導(dǎo)致Ca（OH）2含量的增加。赤泥煤矸石石灰體系漿體的不同的水化時(shí)間的非蒸發(fā)水量，由TGA確定，示于圖13 。從火山灰反應(yīng)中水化物的量來(lái)看，非蒸發(fā)水的研究不涉及Ca（OH）2 。預(yù)期在SC1，SC2和SC3的水化樣品非蒸發(fā)水含量隨水化時(shí)間而增加。如圖13所示，顯示出SC1，SC2和SC3在三個(gè)階段非蒸發(fā)水的曲線趨勢(shì)，它們被稱為迅速增長(zhǎng)階段、不斷增長(zhǎng)階段和平緩上升階段。所有的三個(gè)試樣非蒸發(fā)含水量增加最快為7天。然而，7天開(kāi)始走不同的發(fā)展階段。7至90天SC1樣品的非蒸發(fā)含水量不斷增加。對(duì)SC2試樣從7至28天不斷增加，但緩慢地從28天開(kāi)始進(jìn)行，對(duì)SC3試樣它從7到21天不斷地增加，但緩慢的從21天開(kāi)始進(jìn)行。從SC1至SC3的早期階段開(kāi)始似乎慢慢地增加Ca（OH）2的含量。因此，可以說(shuō)，赤泥煤矸石石灰體系有高含量的 Ca（OH）2的非蒸發(fā)水含
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