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粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2010NO.5 .粉煤灰对无砂大孔混凝土性能的影响 Influence of Fly Ash as Admixture on the Performance of the No-fines and Porous Concrete 王卫东,田增耀2 (1.河南理工大学材料学院,河南焦作454000;2.中铁二十局集团一公司,江苏苏州215151) 摘要:无砂大孔混凝十是山水泥、粗骨料和水拌制而成的轻质混凝土,这种混合料硬化后存在较多和较大的空隙. 试验结果表明:掺入粉煤灰的无砂大孔混凝的和易性得到改善,随着粉煤灰楼量的增加,混凝土早期抗压强度降低,后 期强度上升,同时还可以降低大孔混凝土的空隙率. 关键词:大孔混凝土:粉煤灰:抗压强度:空原率 中图分类号:TU528.2文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2010)05-0035-03 普通混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水拌合, 表1石子密度 经硬化而成的一种人造石材.其组成结构根据骨料的 粒径范围 紧密堆积密度松散唯积密度 表观密度 级配一般有3种类型,即骨架孔隙结构、悬浮密实结构 /mm /kg/m /kg/m /kg/m 4.75-9.5 1550 1380 2630 及骨架密实结构.无砂大孔混凝土属于骨架孔隙 9.5-16 1530 1390 2660 结构,这种结构混合料采用单级配,粗骨料较多,靠彼 16-19 1500 1400 2670 此之间较大的内摩阻力和水泥浆的粘结力形成强度. (2)PC32.5级复合水泥(其物理力学性能见表2). 细骨料较少或没有,不足以填充空隙,从而形成较大的 表2水泥物理力学性能 空隙率2.空隙率是大孔混凝土的性能主要性能指 标准树度密度 凝结时间抗折强度抗压强度 标之一,一般大孔混凝土的空隙率为15%-30%.其 安定性 /min /MPa /MPa 用水量/%/g/em3 结构特点是采用特定粒径骨料作为骨架,胶结材料包 初凝终凝3d28d3d28d 裹在骨料颗粒的表面,作为骨料颗粒之间的胶结层,形 合格25 2.74903903.56.114.934.1 成骨架孔隙结构的大孔混凝土材料.本试验采用单一 (3)盐城热电厂Ⅱ级粉煤灰(其密度为1.48gcm3 粒级粗骨料,因为单一粒级粗骨料比连续级配粗骨料 其化学成分见表3). 配制的大孔混凝土空隙率大,所以配制多孔混凝土时, 表3粉煤灰化学成分 /% 应优先选用单一粒径粗骨料配制大孔混凝土. Si02 Al 03 Fe0) Ca0 MgO烧失 52.66 2.5 6.6 4.8 1.2 5.2 1试验原材料及方法 1.2试验方法 1.1原材料 (1)通过筛分只选用单一粒径范围的石子,采用 1.2.1大孔混凝土抗压强度试验依据GB/T50081- 单一粒径骨料范围为4.75mm~9.5mm 9.5mm~16 2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》. mm、16mm-19mm.各粒级石子的堆积密度与表观 密度见表1. 1.2.2大孔混凝土空隙率测试依据GB/T50080- 第一作者简介:王卫东(1986-),男,硕士研究生,研究方向:新型 2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试其 建筑材料.Email:wwd8217063126. 表观密度和紧密堆积密度,然后按公式(1)计算大孔 收稿日期:2010-06-03 混凝土的空隙率3: 35 万方数据 粉煤灰综合利用 2010NO.5 FL...
粉煤灰对建筑垃圾集料砂浆抗压强度试验研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2016 NO.2 试验与应用 粉煤灰对建筑垃圾集料砂浆抗压强度试验研究 Experimental Study on Imparts on Compressive Strength of Mortar from Construction Waste by Fly Ash 优明坤'2,孙章平,周俊汝 (1.山东科技大学土木工程与建筑学院,山东青岛,266590;2.山东科技大学建筑材料研究所,山东青岛,266590) 摘要:粉煤灰掺量对砂浆强度有着很大的影响,在分析了粉煤灰的化学成分、物理指标及粉煤灰在砂浆中的作用 机理后,通过对掺量不一的配比制备出M5、M10、M15的再生建筑垃圾细骨料砂浆进行立方体抗压强度的试验,根据试 验数据对其进行分析,从而得知粉煤灰对建筑垃圾再生砂浆的一般影响规律。
关键词:粉煤灰;再生砂浆;抗压强度;最佳取代率 中图分类号:TU50 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2016)02-0031-03 砂浆是经过胶结料、细集料和水混合搅拌配制成 表1水泥物理化学性能指标 的胶凝材料,能够起到粘接材料、传递压力的作用。
其 Mg0 SO Cl- 凝结时间/min3d强度/MPa28d强度/MPa 主要性能就是抗压强度与和易性指标。
通过试验研究 /% /% /% 初凝终凝抗折抗压抗折抗压 ≤6.0 ≤3.5≤0.06≥45 ≤600≥2.5≥10.0≥5.5≥32.5 表明,在砂浆中掺人一定量的粉煤灰后,完全可以改变 表2粉煤灰化学成分 砂浆的和易性,并且还能够减少水泥的用量。
不论从 LOSS SiO 成本分析还是产品性能分析,都具有很强的优势。
建 AlO Fe0, CaO MgO 3.31 54.62 28.76 4.05 3.14 1.19 筑垃圾再生细骨料砂浆是一种新型的绿色砂浆,其粉 表3粉煤灰物理性能指标 /% 煤灰的掺量需要经过研究才能得出。
本试验以此为基 细度≤45μm 需水量比 含水量 础,借鉴普通砂浆的配合比,对建筑垃圾再生细骨料粉 S0/% /% /% /% 烧失量/% 煤灰砂浆配合比进行设计,得到粉煤灰对再生砂浆的 18 97.8 ≤1.0 0.63 6.3 力学影响规律。
表4再生细骨料技术指标 细度模数 含泥量 堆积密度 表观密度 压碎指标 再生胶砂 1试验设计与试块制作 /% /%) 需水量比 27 1120 2399 2399 19 1.21 1.1材料选取 1.2试验方法 (1)水泥水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥, 立方体抗压强度试验试模为70.7mm×70.7mmx 其主要物理化学性能见表1。
(2)Ⅱ级粉煤灰:试验用 70.7mm的带底试模,符合现行行业标准《混凝土试 粉煤灰化学成分见表2。
试验所用粉煤灰的品质见表 模》(JG237)的规定,具有足够刚度。
试验环境温度为 3。
按《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596- (20±5)℃,相对湿度(40±5)%;采用数控水泥混凝土 2005)评定试验所用粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
(3)再生 标准养护箱对试件进行养护,温度为20℃,相对湿度 细骨料:由潍坊市昌邑某再生有限公司提供,其技术指 为98% 标见表4。
(4)水:试验取水为青岛市自来水。
具体试验步骤: (1)计算砂浆配合比; 第一作者:优明坤(1988~),男,汉族,山东寿光人,山东科技大学 (2)按《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/ 在读硕士,研究方向:结构设计理论与应用,邮箱:664352772@ T70-2009)中的有关规定,采用机械搅拌拌制砂浆拌 收稿日期:2015-010-26 合物; 31 万方数据
粉煤灰综合利用 2016 NO.2 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用 (3)试拌调整,按《建筑砂浆基本性能试验方法标 表6再生骨料粉煤灰砂浆稠度、分层度测试值 准》(JGJ/T70-2009)中的相关规定测定所配砂浆稠度 组号 A2 A B, B B, C C, 及分层度,调整用水量直至砂浆和易性满足使用要求, 稠度 /mm 69.9 72.1 73.6 74.3 76 77.1 76.0 77.2 78.1 提出砂浆强度校核用基准配合比。
分层度 (4)将砂浆拌合物均匀地一次性放人试模,试模 38 /mm 40 41 33 35 36 37 38 39 在使用前均向模内均匀地刷一层薄机油,砂浆注满模 对各组适配砂浆进行稠度与分层度的测试,将其 后放置到振动台机械振动10s; 养护28d,检测承压面尺寸,对于实测尺寸与公称尺寸 (5)试件制作后在温度为20℃的...
粉煤灰对含砷废水的处理研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2011 NO.6 综述 粉煤灰对含砷废水的处理研究 Application of fly Ash in Arsenic Containing Waste Water 邓慧 (辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺,113001) 摘要:综述了粉煤灰在含碑废水处理方面的应用,并探讨了其影响因素.结果表明,粉煤灰自身的性质如S02/ Al2O3的比例、粉煤灰表面积、颗粒孔径、等电点及反应条件如粉煤灰的用量、溶液的H值、处理时间、反应温度等因素 都影响粉煤灰及其改性物的除砷效果,低硅铝比例,高比表面积和孔径有利于砷的吸附,溶液的影响与粉煤灰材料 的等电点有关;使用化学试剂表面改性和沸石转型的改性方法都有助于提高粉煤灰对砷的吸附去除. 关键词:粉煤灰;含砷废水;处理;影响因素 中图分类号:X773 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2011)06-0055-04 碑化合物有剧毒性,可以引起肺癌、膀胱癌、肝癌、 面也有一定的应用.粉煤灰被用来去除水中的As 肾癌及皮肤癌等多种癌症,被美国疾病控制中心和国 (V)和限制As(V)在固体废弃物及土壤中的迁 际防癌研究机构确定为第一类致癌物.全世界有很多 移[].动力学和吸附平衡实验用来测定褐煤基粉煤 国家和地区存在严重的地下水污染,我国局部地区地 灰对As(V)的去除效率6.未经任何化学处理的枫 下水砷含量严重超标.因此,美国和欧盟已经将卫生 木灰被用来吸附低浓度As(Ⅲ)和As(V)污水,静态 标准中饮用水的最高允许浓度从50μg/L降到了 实验表明去除效率达80%,而动态试验则可以将其浓 10μg/Lf.据国内外相关资料报道,目前处理水中砷 度从500ppb降到5ppb71.天然粉煤灰经过改性对砷 的常见方法有絮凝法、氧化法、膜分离法、离子交换和 的吸附去除效果更好,与购买的活性炭相比,由粉煤灰 吸附法等.吸附法是水中砷去除的有效方法之一,其 制得的焦炭对As(Ⅲ)和As(V)的去除效率要高的 常用的吸附剂有活性氧化铝、活性炭、功能树脂和金属 多,对As(Ⅲ)和As(V)的吸附量最高分别可达到 氧化物等. 89.2和34.5mg/g8.Sanghamitra等人用负载铁的水 粉煤灰是燃煤发电厂排放的一种固体废弃物.由 泥基材料(IOCC)进行As(V)的动态吸附实验,实验 于粉煤灰主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,颗粒 测得的数据与采用BDST模型计算的数据吻合的很 多呈多孔型蜂窝状组织,单个粉煤灰颗粒的粒径范围 好,穿透曲线与Freundlich等温模型比与Langmuir等 为0.5μm~300μm 真密度为(2.0-2.3)×103kg/m3 温模型模拟得更好;并且该材料可以用10%的Na0H 堆积密度为550-658kg/m3 孔隙率为60%-75%,比表 再生,再生后的IOCC重新装柱后进行吸附,第二周期 面积可达2500-5000m2/kg2 并且含有大量的活性反 的柱吸附率有所下降,下降不超过9%[91. 应点可以与吸附质发生化学吸附和物理吸附,所以常 常用作水处理当中的絮凝剂和吸附剂3. 影响粉煤灰对水溶液中砷的去除效果的因素很 粉煤灰作为吸附剂除了能够去除废水中的重金属 多,例如,不同种类的粉煤灰化学组成不同(特别是Si 离子、有机物和SS并可以脱色除臭之外[4,在除砷方 与A1元素的比例),物理性质不同(特别是比表面积、 孔径和等电点);不同的反应操作条件包括溶液...
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粉煤灰综合利用 2014NO.1 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 试验与应用 粉煤灰对含气型干混砂浆性能的影响 Influence of Fly Ash on the Air Entrained Dry-mixed Mortar 王朝强1 2,谭克锋12,戴传彬3,李胜男 (1.西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳,621010;2.四川省非金属复合与功能材料重点 实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,绵阳,621010;3.上海华桓涂料有限公司,上海,201317) 摘要:粉煤灰替代部分水泥,并利用具有较大发泡倍数和较低泌水率的引气剂的添加可有效改善干混砂浆的工作 性,并研究了在掺2种引气剂时,粉煤灰对砂浆工作性能、力学性能的影响规律,并对胶凝材料体系最佳配比进行了试验 优选.研究结果表明,水灰比为0.53,引气剂掺0.5%,粉煤灰接20%左右时,新拌砂浆的流动性、保水性和干缩率等性能 均满足规范要求:7d和28d抗压强度也满足M10级强度要求;且粉煤灰对萘系引气剂的吸附作用要大于皂苷引气剂. 关键词:引气剂;粉煤灰;干混砂浆 中图分类号:TQ177.6*7 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2014)01-0036-04 20世纪50年代初,欧洲国家开始大量生产、使用 强度为32.2MPa;28d抗折强度9.0MPa 28d抗压强度 预拌砂浆,至今已有50多年的发展历史,是一种新型 60.1MPa 满足试验技术要求.(2)粉煤灰为上海某电 建筑材料,但因现场拌制的砂浆普遍存在强度低、裂纹 厂Ⅱ级粉煤灰,需水量比为102,含水率为0.9%,安定 多、厚度不均等质量通病.许多城市随即逐步禁止现 性合格;(3)引气剂为JM-2000型萘系引气剂,淡黄色 场搅拌砂浆,推广使用预拌(干混)砂浆.无论是对于 液体;Kair-110皂苷引气剂,白色液体;(4)砂的表观 新建建筑还是改造建筑,预拌(干混)砂浆都是其中不 密度为2660kg/cm3 堆积密度为1450kg/cm3 细度模 可或缺的重要组分,更能大幅度降低建筑的二次施工 数为2.8,属中砂,颗粒级配良好;含泥量为1.3%,小于 率,改善了环境压力,降低了建筑耗能总量.目前关于 5% 属于Ⅱ类;(5)水为自来水. 水灰比、减水剂和砂率等因素对混凝土流变性影响的 表1水泥化学组成 /% 研究较多[-,而关于引气剂的研究却很少.引气剂 Si02 Al203 Fe203 Ca0 MgO S03 能显著改善新拌混凝土性能,大量气泡的存在增加浆 20.138.43 4.53 60.201.402.10 1.50 体体积,其和易性和内聚性也得到了相应提高[.那 1.2样品制备及测试 么固废物粉煤灰的掺量对含气型干混砂浆到底有什么 表2粉煤灰对砂浆性能影响的配合比 影响.因此,本实验针对粉煤灰对含气型砂浆的工作 各原材料用量/kg 编号 引气剂/% 性能及力学等性能的影响进行全面研究. 水泥 粉煤灰 砂 水 288 12 783 159 0.5 1试验原材料、样品制备及测试方法 2 276 24 783 159 0.5 3 264 36 783 159 0.5 1.1原材料 4 252 48 783 159 0.5 (1)水泥为天津冀东P.052.5水泥,经检测其安 5 240 60 783 159 0.5 定性合格;标准胶砂试件3d抗折强度为6.1MPa 抗压 228 72 783 159 0.5 7 216 84 783 159 0.5 第一作者:王朝强...
粉煤灰对不同胶凝体系干缩影响.pdf
粉煤灰综合利用 2012NO.2 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 验与用 粉煤灰对不同胶凝体系干缩影响 Influence of Fly Ash on Shrinkage Performance of Different Cementitious System 姜保晓,徐衍昌,左俊卿2,陈逸群2 (1.中交一航局第一工程有限公司,天津300456; 2.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804) 摘要:采用干燥收缩试验法研究了粉煤灰对再生微粉和水泥复合胶凝体系、碱矿渣胶凝体系收缩性能的影响. 试验结果表明:粉煤灰能明显降低再生微粉和水泥复合胶凝体系、碱矿渣胶凝体系干燥收缩性能;分析了粉煤灰降低不 同胶凝体系收缩的机理. 关键词:粉煤灰;胶凝体系;收缩 中图分类号:TU528.0 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2012)02-0018-04 Jiang Bao-xiao' Xu Yan-chang' Zuo Jun-qing? Chen Yi-qun (NO.1 Engineering Conpany Lid of CCCC First Harbor Engineering Company Lid Tianjin 300456 2.Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials (Tongji University) Ministry of Education Shanghai 201804) Abstract:In this paper drying shrinkage test was used to study the influence of fly ash on shrinkage performance of cement-reproduction powder pound cementitious system and alkali-activated slag cementitious system.Results show that fly ash can significantly reduce the shrinkage performance of cement-reproduction powder pound cementitious system and alkali-activated slag cementitious system.The mechanism of reducing the shrinkage perfomance of different cementitious system by fly ash was analysed. Key words:Fly ash;Cementitious system;Shrinkage 粉煤灰中的SiO2和Al2O3是决定其活性的主要 1粉煤灰对水泥和再生微粉复合胶凝体系干缩影响 成分.粉煤灰的矿物组成主要是铝硅玻璃体,呈实心 或者空心微细球形颗粒(实心微珠或空心微珠).这 1.1试验原材料及方法 种微珠具有颗粒细、表面光滑等特点,其含量多少是决 试验原材料包括:海螺P.0.42.5普通硅酸盐水 定粉煤灰需水量高低、活性强弱的关键因素.国内 泥.磨细粉煤灰(FA) 以及由南京友西科技有限责任 外学者关于粉煤灰对胶凝材料工作性、强度、耐久性等 公司开发研制的UC系列优质微粉I 微粉Ⅱ(其颗粒 方面做了大量研究工作.掺粉煤...
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粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2012NO.2 试验与应用 粉煤灰处理酸性染料废水的研究 Study on Removal of Reactive Dye Wastewater by Fly Ash 赵艳锋,林罡明2,赵金瑞 (1.辽宁石油化工大学,环境与生物工程学院,抚顺113001;2.抚顺石油机械有限责任公司,抚顺113004) 摘要:以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的酸性大红染料,探讨了吸附时间、吸附剂用量、溶液对吸 附效率的影响.试验表明,粉煤灰对酸性大红染料有较好的脱色效果.粉煤灰经盐酸改性后,对酸性大红的去除率大幅 度提高. 关键词:粉煤灰;酸性大红;染料废水;吸附 中图分类号:X773 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2012)02-0035-02 我国的染料、纺织工业每年要产生大量的染料废污水4,下层的粉煤灰则用托盘盛放,于100℃下在烘 水,染料废水因为成分复杂、浓度高、色度深、排放量大 箱中烘干,研磨碎,置于塑料袋中密封装好,并贴上标 (每生产1t产品约出废水5~18t) 已成为重要的污染 签备用,这样可除去附着在粉煤灰上的油污. 源.国内外广泛采用的印染废水处理技术有活性 以酸性大红配置一定浓度的模拟废水,加人粉煤 污泥法、混凝法、吸附法、臭氧化法和Fenton试剂法 灰,于双层恒温振荡器上振荡一定时间后取适量溶液 等,各有利弊2.粉煤灰是锅炉燃烧过程中没有完全 过滤,滤液中酸性大红的浓度用分光光度法于512nm 燃烧的飞末,具有良好的吸附性与稳定的化学性,用粉 波长处测定,并计算模拟废水中染料的去除率. 煤灰吸附处理染料废水,既可提高废水处理的经济效 1.3标准曲线 益,又可以解决粉煤灰对环境的污染问题. 用分光光度法绘制标准曲线,得线性方程为: 1试验 Y=0.0466X0.0007;R2=0.9993. 1.1试验原材料包括: 2结果与讨论 抚顺市某热电厂的1级粉煤灰,(成分如表13); 2.1吸附时间的影响 酸性大红,盐酸,氢氧化钠,pH缓冲溶液等; 取100mL浓度为100mg/L的酸性大红模拟废水,向 表1粉煤灰的化学成分/% 其中加入7g的粉煤灰,在25℃条件下,以150r/min的速 K20 Mgo Cao Fe2O Al2O Si02 Na20 度进行振荡,一定时间后取出,取样分析,结果见图1. 1.981.301.1710.2425.9156.011.38 从图1中可以看出, 50 酸性大红的去除率在最初 1.2试验方法 的3h内呈上升趋势,在3h 粉煤灰的预处理:将取来的粉煤灰置于托盘中,用 时间 的时候,去除率达到最大 自来水清洗,静置片刻,至泥水分离时,即可除去上层 值,为53.51%;继续振荡, 图1吸附时间对去除率的影响 去除率成波动变化,在4h 第一作者:赵艳锋(1978~),女,辽宁朝阳人,汉族,硕士,讲师,主 要从事污水处理和噪声监测的研究,电话:13941365901,Email:xi- 时脱色率呈现峰值,为54.94%,吸附时间延长,废水处 aofeng7867@163.o 理成本增加,综合考虑,确定吸附时间为3h. 收稿日期:2011-11-14 2.2粉煤灰投加量的影响 35 万方数据 粉煤灰综合利用 2012NO.2 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 试验应用 取100mL浓度为100mg/L的酸性大红模拟废水, 的粉煤灰又可避免产生大量的污泥. 加入一定量的...
粉煤灰处理活性染料废水的研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2011NO.1 试验与应用 粉煤灰处理活性染料废水的研究 Study on Treatment of Reactive Dye Wastewater by Fly Ash 赵艳锋,林罡明2,王亚凡1 (1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,抚顺113001;2.抚顺石油机械有限责任公司,抚顺113004) 摘要:以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的活性艳红染料,探讨了吸附时间、吸附剂用量、温度、溶液阳 对吸附效率的影响.并对粉煤灰用氢氧化钙改性,改性后的粉煤灰不仅对活性艳红的去除率大幅度提高,且粉煤灰的用 量大量降低. 关键词:粉煤灰;活性艳红;染料废水;吸附 中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2011)01-0031-03 我国染料、纺织工业每年要产生大量的染料废水.自来水清洗,静置片刻,至泥水分离时,即可除去上层 染料废水因为成分复杂、浓度高、色度深和排放量大,污水5,下层的粉煤灰则用托盘盛放,于100℃下在烘 已成为重要的污染源,其中只有22.5%得到处理,而箱中烘干、研磨至碎置于塑料袋中密封装好,并贴上标 合格率仅为42%.今年来国内外广泛采用的印染签备用,这样可除去附着在粉煤灰上的油污. 废水处理技术有活性污泥法、混凝法、吸附法、臭氧化 试验步骤:以活性艳红配置一定浓度的模拟废水, 法和Fenton试剂法等,各有利弊.粉煤灰是锅炉燃加入粉煤灰,于双层恒温振荡器上振荡,一定时间后取 烧过程中没有完全燃烧的飞末,具有良好的吸附性与 适量溶液过滤,滤液中活性艳红的浓度用分光光度法 稳定的化学性,用粉煤灰吸附处理染料废水,既可提高于514nm波长处测定,并计算模拟废水中染料的去除 废水处理的经济效益,又可以解决粉煤灰对环境的污 率. 染问题[3. 1.3标准曲线 用分光光度法绘制标准曲线,得线性方程为 1试验 y=39.869x-0.0151 R2值为0.9991 1.1试验原材料 2结果与讨论 抚顺市某热电厂I级粉煤灰,(其成分如表14), 活性艳红,盐酸,氢氧化钠,氢氧化钙等. 2.1吸附时间对去除率的影响 表1粉煤灰的化学成分 /9% 取100mL浓度为100mg/L的活性艳红模拟废水 K20 MgO Ca0 Fe0 Al20 Si0 NaO 于250mL锥形瓶中,向其中加入10g的粉煤灰,在 1.981.301.1710.2425.9156.011.38 25℃条件下,以160r/min的速度进行振荡,一定时间 后取出,取样分析,结果如图1 H 1.2试验方法 m 粉煤灰的预处理:将取来的粉煤灰置于托盘中,用 第一作者:赵艳锋(1978-),女,硕士,讲师,主要以及污水治理和 噪声监测的研究. 0511.22533541.555 Email:Xinofeng7867@163. 时间/h 收稿日期:2010-11-17 图1吸附时间对去除率的影响 31 万方数据 粉煤灰综合利用 2011NO.1 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 试用 从图1可以看出,吸附效率在最初的3.5h内上 溶液的pH值影响到溶质分子或离子的络合状态 升幅度较大,在3.5h的时候,去除率达77%,在4h 的程度;也影响到粉煤灰表面的电荷特性.从图3可 以后,去除率稍有下降,说明在3.5h的时候,粉煤灰 知粉煤灰对活性艳红在碱性条件下的去除率要高于酸 已经对溶液中的活性艳红进行了最大量的吸附,去除 性...
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粉煤灰综合利用 2010NO.5 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 试用 粉煤灰处理含镍废水的研究 Study on Removal of Nickel Wastewater by Fly Ash 赵艳锋,林罡明2,田蜜1 (1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,抚顺113001;2.抚顺石油机械有限责任公司,抚顺113004) 摘要:以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的镍,探讨了吸附时间、吸附剂用量、温度、溶液的值对吸附 效率的影响.并对粉煤灰用碱进行了改性,改性后的粉煤灰对镍的去除率大幅度提高,可达93%以上. 关键词:粉煤灰;吸附剂;含镍废水;改性; 中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2010)05-0038-03 镍的用途广泛,价格较贵,同时含镍的工业废水会层的粉煤灰则用托盘盛放,于100℃下在烘箱中烘干、 对环境造成污染、损害人类健康.目前已开发应用 研磨至碎,置于塑料袋中密封装好,并贴上标签备用, 的镍废水处理方法有化学方法、物理化学法和生物法. 这样可除去附着在粉煤灰上的油污. 吸附法由于具有设备简单,占地面积小,操作容易,投 试验步骤:用硝酸镍配置一定浓度的模拟含镍废 资少,回收镍方法简单,处理后废水可循环使用,可再水,加入粉煤灰,于双层恒温振荡器上振荡,一定时间 生使用等优点而广泛被采用.本文以粉煤灰为吸附 后取适量溶液过滤,滤液中镍的浓度用丁二酮肟分光 剂,处理含镍废水,既可提高废水处理的经济效益,又 光度法于530m波长处测定,并计算模拟废水中镍的 可以解决粉煤灰对环境的污染问题2. 去除率. 1.3标准曲线 1试验 用丁二酮肟分光光度法绘制标准曲线,得线性方 1.1原材料 程为y=0.2668x0.0181 R2=0.9994 抚顺市某热电厂I级粉煤灰3(其化学成分如表 2结果与讨论 1).硝酸镍,柠檬酸铵,乙二胺四乙酸二钠,碘化钾, 碘,二甲基乙二醛肟,硫酸,氢氧化钠,氢氧化钙等. 2.1吸附时间的影响 表1粉煤灰的化学成分/% 取100mL 浓度为5mg/L的含镍模拟废水放人 K20 Mg0 Ca0 Fe2O Al O Si0 Na0 锥形瓶中,加2g粉煤灰,在25℃条件下,以200/min 1.981.301.1710.2425.9156.011.38 的速度进行振荡,一定时间后取出,取样分析,结果见 图1. 1.2试验方法 从图1中可以看出, 粉煤灰的预处理:将粉煤灰置于托盘中,用自来水 在2.5h之前,镍的去除 率随着振荡时间的延长 清洗,静置片刻,至泥水分离时,即可除去上层污水,下 增大,在2.5h 第一作者:赵艳锋(1978-),女,颈士,讲师,主要从事污水治理与 达到最大值,去除率为 8011.5 32533.5 时间/ 声监测工作,Email:xianfeng7867@163.o 85.69% 2.5h之后,去 收稿日期:2010-06-28 除率基本保持不变.综 图1吸附时间对去除率的影响 合考虑,选用2.5h的吸附时间. 38 万方数据 粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2010 NO.5 用 2.2粉煤灰投加量的影响 个吸附峰,为65.30%,pH值为10时,去除率达到最 取100mL浓度为5.0mg/L镍模拟废水6份,分 高,可达到99.03%.而后在增大pH去除率又减小. 别向其中加人粉煤灰0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g 在由此可知碱性环境有利...
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粉煤灰综合利用 2010NO.1 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 粉煤灰处理含铬废水的研究 Study on Treating with of Chromium-containing Wastewater by Fly Ash 赵艳锋,胡亚楠2,宿伟 (1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,抚顺113001;2.辽宁石油化工大学机械工程学院,抚顺113001) 摘要:以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的铬,探讨了吸附时间、吸附剂用量、温度、溶液的H对吸附效 率的影响.并对粉煤灰用酸进行了改性,改性后的粉煤灰对铬的去除率大幅度提高,可达99%. 关键词:粉煤灰;吸附剂;含铬废水;改性 中图分类号:X703文献标识码:B文章编号:1005-8249(2010)01-0040-03 水体中铬污染主要是三价铬和六价铬,其中,六价烘箱中烘干、研磨至碎置于塑料袋中密封装好,并贴上 铬毒性比三价铬大100倍.目前处理含铬废水的方法标签备用,这样可除去附着在粉煤灰上的油污. 有离子交换法、化学还原法、电解法和吸附法等.吸附 试验步骤:以重络酸钾配置一定浓度的模拟含铬 法由于具有设备简单,占地面积小,操作容易,投资少, 废水,加人粉煤灰,于双层恒温振荡器上振荡,一定时 回收铬方法简单,处理后废水可循环使用,可再生使用 间后取适量溶液过滤,滤液中铬的浓度用二苯碳酰二 等优点而广泛被采用.其关键是吸附剂的选择. 肼分光光度法于540nm波长处测定,并计算模拟废水 粉煤灰是锅炉燃烧过程中没有完全燃烧的飞末,具有 中铬的去除率. 良好的吸附性与稳定的化学性,用粉煤灰吸附处理含 1.3标准曲线 铬废水,既可提高废水处理的经济效益,又可以解决粉 用二苯碳酰二肼分光光度绘制标准曲线,得线性 煤灰对环境的污染问题. 方程为y=0.0303x-0.0064 R2=0.9993. 1试验部分 2结果与讨论 1.1原材料 2.1吸附时间的影响 抚顺市某热电厂I级粉煤灰(其化学成分如表 取100mL 浓度为100mg/L的含铬模拟废水放人 1).重铬酸钾,二苯碳酰二肼,丙酮,尿素,盐酸,硫 锥形瓶中,加2g粉煤灰,在25℃条件下,以200r/min 酸,氢氧化钠等. 的速度进行振荡,一定时间后取出,取样分析,结果见 表1粉煤灰的化学成分/% 图1.由图1可知,在30min~180min时,随着 K20 MgO Ca0 FeO Al20 Si02 Na20 振荡时间的延长,铬的去76 1.981.301.1710.2425.9156.011.38 除率呈增加趋势,在180 min时,铬的去除率达到 最大,为75.00%,之后粉03060901201180210240270300 1.2试验方法 煤灰对铬的去除率基本 夏时间/aln 粉煤灰的预处理:将取来的粉煤灰置于托盘中,用 保持不变.振荡时间延 图!吸附时间对去除率的影响 自来水清洗,静置片刻,至泥水分离时,即可除去上层 长,会增加废水处理的成本,且铬的去除率变化不大, 污水21,下层的粉煤灰则用托盘盛放,于100℃下在 综合考虑,吸附时间定为180min. 2.2粉煤灰投加量的影响 收稿日期:2009-09-21 40 万方数据 粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2010NO.1 取粉煤灰0.5、1、1.75、2、3、4、6g分别加人100 阴离子可与粉煤灰中带正电的硅酸铝,硅酸钙和硅酸 mL 浓度为100mg/L的含铬废水中,在25℃条件...
粉煤灰处理含铜废水的试验研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2010NO.4 试验与应用 粉煤灰处理含铜废水的试验研究 Study on treating Copper Containing Wastewater by fly ash 林立君1,贺君㎡ (1.大庆石油学院秦皇岛分院,河北秦皇岛066004;2.燕山大学环境与化学工程学院,河北秦皇岛066004) 摘要:对粉煤灰处理含铜废水的各种因素进行了研究,结果表明:振荡时间为2h、粉煤灰投加量为3g、废水pH值 为中性或偏碱性等条件下,可使含C2废水的去除率达到98.38%,且工艺简单,操作方便,成本低廉. 关键词:粉煤灰;含铜废水;吸附 中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2010)04-0025-03 含铜废水主要来自冶炼、金属净化、电镀、印染、造酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对吸附.粉煤 纸等工业生产,其中离子态、络合态的铜,都无法生物灰去除废水中有害物质主要是通过吸附,但在一定条 降解,大量含铜工业废水如果不经处理直接排人河流、件下,也有一定的絮凝沉淀和过滤作用.另外,粉煤 湖泊中不仅严重危害水生生物的生存,也会通过食物 灰是多种颗粒的机械混合物,孔隙率较大,因此,废水通 链积累进而威胁人类的生存,严重破坏生态系统.因 过粉煤灰时,粉煤灰也能够过滤截留一部分悬浮物,但 此为了防止大量含铜工业废水危害生态系统,就必须 是粉煤灰的沉淀和过滤只能对吸附起补充作用. 在其排放前降低废水中铜的浓度. 2试验 目前,国内外废水中铜的去除方法主要有化学法、 离子交换法膜分离法、吸附法、生物法等,使铜离子沉2.1试验材料 淀而去除达标.这些方法虽然有效,但成本很高.粉 (1)分析纯硝酸、柠檬酸铵、乙醇、双环己酮草酰二 煤灰表面疏松多孔,比表面积大,表面能高,且存在着 腺、硼酸、硫酸、盐酸、氢氧化钠、五水硫酸铜(用于配 许多铝、硅等活性点,所以粉煤灰具有较强的吸附性 制含Cu2模拟废水)、中性红指示剂. 能,其在污水处理中有着广阔的应用,如处理含He、 (2)粉煤灰:取自于燕山大学燃煤锅炉的麻石水膜 Hg2*、Cr3*、印染等废水,方法简单,成本低廉!1-41. 除尘器后(小于100目的占80%),使用前,过筛去杂 本文主要研究在改变各种影响因素的条件下,粉 后烘干待用.其主要化学成分是SiO2 A12O3 还含有 煤灰对溶液中Cu2*的去除效率. 一定量的CaO Fe2O3等,这些成分具有吸附性.同 时,粉煤灰呈多孔性蜂窝组织,具有很大的比表面积, 1粉煤灰处理含铜废水机理 可作为一种固体吸附剂. 粉煤灰具有物理、化学吸附特性.物理吸附取决于2.2试验方法 粉煤灰的多孔性和比表面积,比表面积越大,吸附能力 在250mL的锥形瓶中,加入150mL含铜废水和一 越强.化学吸附主要是由于其表面具有大量Si-O-Si和定量的粉煤灰,改变振荡时间、粉煤灰投加量、含铜废 AI-O-Al键与有一定极性的分子产生偶极-偶极吸附,水的浓度、溶液PH值、试验温度等参数进行试验,最 或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅 后分别用0.45um的滤膜将两相分离,取滤液2mL 采 用双环己酮草酰二粽分光光度法(BCO比色法)进行 收稿日期:2010-03-23 Cu2*浓度的测定. 第一作者:林立君(1976-),女,讲师,主要从事固体废物资源化研究. 25 万方数据 粉煤灰综合利用 2010NO.4 FLY ASH COMPREHENSIVE U...
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粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2013 NO.5
试验与应用
粉煤灰基灌浆材料的制备及性能的研究 Fly Ash Base Grouting MaterialPreparation and Properties of Research
王朝强,谭克锋,吴修胜² (1.西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳621010; 2.安徽建筑工业学院材料与化学工程学院,安徽合肥230601)
摘要:利用粉煤灰作为主要原料,加人其它具有胶凝增强和提高早期强度的外掺料,以及能改善浆液性能的外加 剂,研发出一种新型绿色灌浆材料。
经研究表明:粉煤灰基灌浆材料的最佳配合比,在水固比为0.9:1时(水泥:粉煤灰: 粘土)10:80:10和15:75:10,羟乙基纤维素0.25%,膨润土0.25%,甲基纤维素0.5%时,浆体的悬浮性较好,可灌性能 好,粘度、流动度均满足需要,硬化体固结强度相对较高,充填加固效果较好,总体要优于同一条件下的粘土浆材。
关键词:粉煤灰;灌浆材料;水固比;激发剂 中图分类号:X773文献标识码:A文章编号:1005-8249(2013)05-0025-04 目前煤矿矿井通常采用粉煤灰和黄泥浆预防性注①浆体粘度试验所配的浆液是由斯托默粘度计 浆手段进行采空区的防灭火。
黄泥浆注浆防灭火技术来测量,此仪器操作较简单,测量结果也比较精确,可 在我国有自然发火危险的矿井中用得较普遍,也取得直接显示待测浆体的粘度值。
了良好的效果,成为煤矿防灭火的主要措施之一。
黄②浆体流动度试验流动度试验用简易L型仪 泥浆能够吸热降温,对煤体具有包裹作用,能够隔绝氧测量,将配好的浆体倒于人L型仪中,浆体在重力的 与煤的接触,对于采空区的防灭火效果显著。
但黄泥作用下,等时间内在下方沟槽中所流淌的距离,以此来 浆的制备需要消耗大量的黄土,耗费大量的土地资源,表征浆液的流动性能。
为了解决这一问题,我们必须寻找一种廉价易得的替③浆体滞浆率试验用相同体积的浆体,置于装 代品。
粉煤灰的化学成分以氧化硅和氧化铝为主,固.有固定石子的锥形瓶(两头通的)中,下方有烧杯接 体颗粒较普通水泥颗粒细小,且颗粒级配分布也更合着,不同水固比下,前后体积之差,即滞留在石子表面 理,可以通过一系列的研究,使其能够发展成为一种新的浆体体积,从而来表征其滞浆率。
型的注浆材料。
所以直接使用廉价易得的粉煤灰替代④力学性能试验试验采用的试件尺寸 黄土作防灭火注浆材料成为煤矿防灭火的发展趋40mmx40mmx160mm,试件脱模后标准养护28d,测其 势[1-4]。
抗折、抗压强度。
1试验原材料与试验方法③浆体的凝结时间试验采用GB/T1346)2001
《测定水泥凝结时间》的方法测定浆液的初凝时间和 1.1原材料终凝时间。
粉煤灰:安徽淮南发电厂(I级);水泥:安徽铜陵2试验结果分析 海螺PⅡI52.5;粘土(黄土浸泡沉淀自制);外加剂: 羟乙基纤维素、甲基纤维素、膨润土等。
2.1粘度、流动度的结果分析 1.2试验方法2.1.1水泥掺量为10%、15%,膨润土、羟乙基纤维素 收稿日期:2013-05-13掺量相同,粘度与他们之间的关系见图1~4。
25
万方数据
粉煤灰综合利用 2013 NO.5FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用
加大,即为粘度又下降的原因[5]。
2.1.2水泥掺量为10%、15%,膨润土、羟乙基纤维素 掺量相同,流动度与他们之间的关系见图5~8。
.21
10:85:510:75:1510:85:5比10:75:15 图1水泥掺量为10%,0.25%图2水泥掺量为10%,0.25%(9)16160- 膨润土、0.25%羟乙基纤维素、膨润土、0.25%羟乙基纤维素、 0.25%羧甲基纤维素0.5%羧甲基纤维素1216
959图5水泥掺量为10%,羟乙基图6水泥掺量为10%,羟乙基
纤维素0.25%,膨润土0.25%,纤维素0.25%,膨润土0.25%, 羧甲基纤维素0.25%羧甲基纤维素0.5% 20茶肉昆:期 300 15:80:532:155:80:315:70:15 图3水泥掺量为15%,0.25%图4水泥掺量为15%,0.25%2 膨润土、0.25%羟乙基纤维素、膨润土、0.25%羟乙基纤维素、160 0.25%羧甲基纤维素0.5%甲基纤维素12 从图1~4中可知:(1)当水泥量固定时,随着粉煤120]
1214661012粘:1排级/%16 灰、粘土两相掺量的变化,浆体的粘度先增后降,流动 度先降后增;(2)水泥掺量为10%、15%,粉煤灰:粘土图7水泥掺量为15%,羟乙基图8水泥掺量为15%,羟乙基
纤维...
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粉煤灰综合利用 2013N0.3 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 专题研究 粉煤灰基地聚物材料对I的固定化研究 * Study on Immobilization of I-by Fly Ash based Geopolymer Material 潘泓洋,陈晨,程婷2,孟凯,李亮亮,张维霞1,华续会3 (1.江苏科技大学生物与化学工程学院,江苏镇江212018; 2.江苏城市职业学院城市科学系,江苏南京210036;3.江苏科技大学南徐学院,江苏镇江212004) 摘要:利用粉煤灰基地聚物材料对厂进行了固定化,探讨了抗压强度,射线衍射光谱,红外光谱随固化量的变 化.在此基础上,进行了浸出试验和浸出动力学数据的拟合.试验结果表明:厂的加人不会对粉煤灰地聚物的宏观强度 和微观结构产生明显影响.I厂在水中的浸出速率在早期较快后期逐渐降低,其早期浸出过程可用“Jander'”方程进行拟 合. 关键词:粉煤灰;地聚物;;周化 中图分类号:TU528.35 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(201303-0016-03 Pan Hong-yang Chen Chen' Cheng Ting Meng Kai Li Liang-liang' Zhang Wei-xia Hua Xu-hui (1.School of Biology and Chemical Engineering .Jiangsu University of Science and Technology Zhenjiang 212018.China; 2.Department of City Science .Jiangsu City Vocational College .Nanjing 210036.China; 3.Nanxu College .Jiangsu University of Science and Technology Zhenjiang 212004.China) Abstract Fly ash based geopolymer material was used to immobilizes I.The paper discussed how Iadding dose effeet pres- sive strength XRD and IR patterns of geopolymer material Then the leaching ex periment and leaching kinetics analysis were conducted The results showed that I can not effect the macroscopic strength and microcosmic structure of geopolymer material The leaching rate of I-deereased with leaching time and the early -stage process could be fitting by "Jander"equation. Key words:fly ash :geopoly mer :I immobilization 地质聚合物(Geopolymer)是一类人工合成硅铝域.Zhang等成功利用粉煤灰为原料合成的地质聚合 材料的总称2.法国科学家Davidovits在1976年的 物材料固定含有铬离子、镉离子及铅离...
粉煤灰基地聚合物材料的研究进展.pdf
粉煤灰综合利用 2011NO.3 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 粉煤灰基地聚合物材料的研究进展 Research Advance on Fly Ash Based Geopolymer Material 施惠生12,林茂松2,郭晓璐12 (1.同济大学先进土木材料教育部重点实验室,上海201804;2.同济大学环境材料研究所,上海201804) 摘要:地聚合物(Geopolymer)是硅铝质无机原料通过矿物聚缩而生成的一种以硅铝四面体为单元的无定形三维 网状无机聚合物,兼有陶瓷、水泥、高分子材料的特点,近年来,因其可以协同处置大量固体废弃物成为新的研究热点. 本文基于地聚合物的研究发展历史,重点介绍了粉煤灰基地聚合物的原材料、激发剂、成型制度、养护制度等制备工艺技 术,并结合地聚合物的宏观性能和微观结构的研究现状,阐述了粉煤灰基地聚合物的反应机理,还进一步介绍了其在固 化重金属废弃物方面的发展前景.最后,指出了粉煤灰基地聚合物研究存在的问题及需要突破的瓶颈. 关键词:地聚合物;粉煤灰;制备;机理;重金属 中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2011)03-0042-05 1978年,法国Davidovits教授首次提出了地聚合其进行激发,使其中的铝硅玻璃结构发生解聚,然后在 物(Geopolymer)的概念.地聚合物是硅铝质无机原料一定条件下再聚合生成无机聚合物,从而制备出的一 通过矿物聚缩而生成的一种以离子键和共价键为主,种新型的无机胶凝材料). 范德华键为辅,由共用氧交替键合的[Si04]4和 我国是世界上最大的煤炭资源国家之一,电力工 [A10]5四面体组成的聚合铝-氧-硅酸盐无定形三维业的发展,仍然是以燃煤的火力发电为主.电煤占我 网状无机聚合物.地聚合物分子式可为:Mn(- 国煤炭消耗的50%以上,煤炭资源将在很长时期内作 (Si02) -AIO2) wH20 其中M为金属离子,n为聚合 为我国一次能源的主要支柱.燃煤过程产生大量飞 度.反应产物网络的基本结构单元有三种,分别为硅 灰,占原煤质量的15%-40%.电厂粉煤灰的年排放 铝氧链(PS)型(-Si-O-A-O-)、硅铝硅氧链(PSS)型(- 达到2亿t 累计堆存量已达25亿多t 占地面积5万 Si-O-Al-0-Si-O-)、和硅铝二硅氧链(PSDS)型(-Si-0- 公顷以上,粉煤灰已经成为我国累积堆贮量和占用耕 Al-0-Si-O-Si-0-)等.地聚合物的这种网络结构,赋 地最多的工业废弃物之一【.粉煤灰的利用既为广 予它不同于硅酸盐水泥的特点,其力学性能好,早期强 大企业解决了废弃物堆放占用场地和污染问题,又有 度高;能有效固定几乎已知有毒金属离子;低碳排 效地突破了传统水泥石灰石原料紧缺的瓶颈问题,因 放等21,在工程应用中具有较强的优越性. 此,粉煤灰基地聚合物有着巨大的发展潜力.本文介 地聚合物研究进展很快,全球已有30多个国家设 绍了粉煤灰基地聚合物在国内外的研究进展,为后续 有专门的地聚合物研究机构.30年来,地聚合物研究 研究工作提供借鉴. 经历了古代现代混凝土的比较、偏高岭土基地聚合物 1粉煤灰基地聚合物材料的制备研究 的研制、利用固体废弃物研制地聚合物的阶段.粉煤 灰的主要成分为非晶态玻璃体、石英、莫来石(3A1203 以粉煤灰为硅铝成分的主要来源,制备地聚合物 2Si02)及少量未燃烧炭.粉煤灰基地聚合物是利用 材料,前人将研究重点放在探讨激发剂的种类和掺量、 粉煤灰非晶态硅铝...
粉煤灰基地聚合物固化模拟放射性核素Cs﹢、Sr2﹢的研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2011 NO.6
粉煤灰基地聚合物固化模拟放射性核素 Cs+、S²+的研究 Immobilization of Simulated Radioactive Cs’and Sr²* in Fly Ash Geopolymer
李培明,李琴,魏钟波,崔皓,孙增青,翟建平 (污染控制与资源化国家重点实验室,南京大学环境工程系,南京210046) 摘要:研究了粉煤灰基地聚合物对模拟放射性核素Cs'、Sr²+的固化效果,并与水泥固化体进行比较。
结果表明 粉煤灰基地聚合物对Cs+、Sr²的固化效果良好。
在模拟酸、高盐环境下,地聚合物固化体表现出更的抗模似核素浸出 性能。
与水泥固化体相比,地聚合物固化体在力学、耐腐蚀、耐高温性能等方面与具有明显的优势,有望成为优良的放射 性废物固化材料。
关键词:地聚合物;放射性核素;粉煤灰;固化; 中图分类号:TU528.35文献标识码:A文章编号:1005-8249(2011)06-0019-04 近年来,核能与核技术在工业、国防、科研等领域质分割包围在笼型结构中。
地聚合物骨架即使在核辐 得到了日益广泛的应用。
但在应用核技术给人类带来射作用下仍能保持稳定"。
并且,含硅铝酸盐的工业 巨大经济与社会效益的同时,也产生了大量的放射性废弃物,如粉煤灰等,都可以作为合成地聚合物的原材 废物。
这些放射性废物有特定的放射生物学毒性,如1料。
因此,地聚合物十分适合作为放射性废物的固化 果泄露到生物圈,会造成严重的放射性污染,将对人类材料。
和环境造成巨大的危害。
水泥为基质的固化技术因为13Cs、"Sr是核反应堆运行过程产生的数十种裂 设备简单、投资和运行费用低,现已成为目前最主要的变产物中最重要的两种,它们产率高、半衰期较长 放射性废物固化方法"。
但是,水泥固化材料的多孔(13"Cs半衰期为30.5a,Sr为27.7a),并且它们通常 性及化学稳定性较差的特性,造成放射性核素的浸出以离子形式存在,在水中有较强的迁移能力"”。
本文 率较高,增加了固化放射性废物的难度,提高了潜在的采用粉煤灰制备地聚合物并固化模拟放射性核素 环境风险[2。
因此,研发新型的放射性废物固化材料Cs、Sr,并以普通硅酸盐水泥为对比,研究了固化体 已成为全世界普遍关注的问题。
的力学性能、耐高温性能与耐腐蚀性能。
并按照《放 地聚合物是由JosephDavidovits在20世纪70年射性废物固化体长期浸出试验》(GB7023-1986)研究 代末提出的一类新型的无机聚合物材料3。
它是指地聚合物固化体的核素浸出率。
最后考察固化体在 含硅铝酸盐的物质在碱性激发剂的作用下,硅氧键与pH=1硫酸溶液、5%NaCO,等模拟自然条件下固化体 铝氧键发生断裂、重组而生成的无机凝胶材料。
与的核素浸出率。
传统硅酸盐水泥相比,地聚合物具有强度高、渗透率 低、耐酸碱腐蚀、耐久性优良等特点,在建筑材料、耐高1试验用原材料 温材料、高强材料等领域有巨大的应用前景。
另外,地试验用粉煤灰样品取自南京华能电厂。
粉煤灰粒 聚合物的基本结构单元为硅氧四面体和铝氧四面体,径分布如图1,平均粒径12.520μm。
粉煤灰常量化学 这些基本结构单元通过桥氧连接组成三维网状的类沸成分如表1。
图2为粉煤灰扫描电镜图。
石笼型结构(任意两个铝氧四面体不能共用一个桥 氧)",可有效的将重金属离子、放射性核素等有毒物本试验所用激发剂为工业水玻璃(SiO2, 26.5wt%;Na0,8.7wt%;M=3.2),模数经调节后 收稿日期:2011-09-22为1.5M。
其余试剂均为分析纯样品。
水泥由海
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万方数据
粉煤灰综合利用 2011 NO.6FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 专题研究 螺水泥有限公司提供。
吸收法测量浸出液中的Cs'与Sr²的浓度。
表1粉煤灰常量化学成分/%2.3模拟环境下固化体浸出试验 SiOAlOCaOFeO,KOMgONaO POTiOLOI以水泥固化体为对比,参照CB7023-1986固化体 53.18 28.62 3.83 5.64 1.60 0.84 0.65 0.18 1.37 3.41长期浸出试验方法,测量在pH=1时的HSO溶液、 5%NaCO,溶液模拟酸性、高盐环境下地聚合物固化 的核素浸出率。
2.4固化体耐高温、耐腐蚀性试验 将养护至28d龄期的固化体至于pH为3.6的 HAc-NaAc缓冲溶液浸泡28d,记录固化体的重量损 9失。
将养护至28d龄期的固化体置于马弗炉中,从室 温开始以10℃/min的速率升至600、800、1...
粉煤灰基固体材料在废水处理领域的应用.pdf
粉煤灰综合利用 2010N0.2 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 综述 粉煤灰基固体材料在废水处理领域的应用* Application of Fly Ash-based Solid Material in Wastewater Treatment Fleld 花蓉,周笑绿,谭小文,张艳艳 (上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090) 摘要:阐述了粉煤灰基固体材料应用于水处理领域的主要类型及其制作方法.及在水处理领域的研究和应用现 状,包括作为水处理工艺中的滤料,作为吸附剂处理各类废水,资料显示粉煤灰基固体材料对各种污染物均有良好的去 除效果,在废水处理领域显示出强劲的生命力. 关键词:粉煤灰基固体材料;陶粒;废水处理;吸附剂 中图分类号:X703X705 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2010)02-0054-03 粉煤灰在水处理领域的应用研究一直是粉煤灰综隙率高、表面粗糙、吸附能力强、生物降解能力强、易挂膜、 合利用的热点之一.目前,研究的形式仍是以对粉煤 挂膜快等优点,目前已广泛应用于水处理工艺中. 灰进行改性为主,主要集中在酸、碱、盐改性,表面活性 曾正中等人发明的以粉煤灰为主要材料的曝气生 剂改性,混合改性以及合成沸石等方面.然而,直接利 物滤池处理污水的滤料,出水满足污水排放GB18918- 用粉状灰处理废水,不论改性与否,都会出现泥水分离 2002一级A标准.王厚成利用粉煤灰加气砼颗粒作 较困难的问题.以粉煤灰为主要原料与其它材料复配 为曝气生物滤池处理污水的滤料,处理生活污水 制成粉煤灰基固体材料(如,陶粒、免烧填料等),再用 C0D.平均去除率为74.2%.兰善红等2将制作的多 于废水处理,能够较好地解决上述问题,目前这方面的 孔固定化絮凝剂利用在曝气生物滤池中,对于有机污 研究包括将其用作水处理滤料和利用其吸附、混凝等 染物的去除来说,一般直接启动只需要15d.用于处 性能处理重金属离子废水、腐殖废水、含磷废水、含氟 理生活污水,CODc、NH3-N出水浓度在35mg/L和 废水、含油废水、印染废水等. 11mg/L以下,去除率分别达85%和80%,C0Dc有机 粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料,掺加少量粘 负荷可达6kgC0Do/m3d以上.王健、金鸣林等[3 结剂,经混合、成球、高温焙烧(一般为1050~1500℃) 成功地开发出轻质多孔球形生物滤料,该滤料与传统 而制得的一种人造轻骨料.其一般呈圆球形,表皮粗 的生物滤料相比具有视密度小、比表面积大和表面粗 糙坚硬,色淡黄,内有许多微孔,呈蜂窝状,粒径为3 mm~20mm 堆积密度不大于1100kg/m3].另外, 糙易挂膜等优点.夏雨等研究开发的纳米改性粉煤灰 添加造孔材料、发气剂、胶凝材料等经高压蒸养或微波 陶粒填料理化性能检测和电镜照片显示,该填料比表 加热后水滋养等手段制成的固体材料和添加粗集料及 面积高达10.626m2/g 比国产陶粒的比表面积 粘结剂免烧自然养护制成的固体材料也有报道. (4.11m2/g)提高了158.54%.将其应用于AF中处 理低浓度的生活废水,运行稳定. 1粉煤灰基固体材料在废水处理领域的应用 1.2处理重金属离子废水 1.1用作水处理工艺的滤料 粉煤灰呈碱性,与水结合时pH值在10-13之 新型滤料的开发一直是水处理领域的研究热点.粉 间,表面带负电荷,因此可望通过沉淀或静电吸附来去 煤灰基固体材料多为多孔轻质材料,具有比表面积大、孔 除水中的重金属离子.虽然将粉煤灰成型后,...
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粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2014NO.2 试验与应用 粉煤灰在高速公路混凝土工程中的应用* Application of Fly Ash on the Concrete Engineering in the Highway 王建强,常飞2,刘亚飞 (1.河南省交通科学技术研究院有限公司,河南郑州450006; 2.河南中原高速公路股份有限公司商丘分公司,河南商丘476600) 摘要:针对粉煤灰在实践工程应用中遇到的问题,通过系统的试验,研究了不同掺量粉煤灰(0、15%、20%、25%、 30%)对混凝土工作性能和基本力学性能的影响规律;结合工程实践,提出了不同强度等级混凝土中粉煤灰的最佳掺量. 试验结果及工程实践表明,掺粉煤灰的混凝土工作性能、抗压强度和抗氯离子渗透性能均能满足工程使用要求,具有显 著的经济和社会效益. 关键词:高速公路;混凝土;粉煤灰;抗压强度;抗氯离子渗透性能 中图分类号:U416.216文献标识码:A文章编号:1005-8249(2014)02-0033-03 近年来,国家或者行业颁布了多个有关粉煤灰的 石,其中4.75mm~9.5mm和9.5mm~26.5mm比例为 技术标准1-3,而且在相关标准中提出了不同等级粉30%:70%.(3)减水剂选用山东华伟银凯外加剂公司 煤灰的技术指标及其在混凝土中作为胶凝材料的掺量 生产的聚羧酸高性能减水剂,各项指标均符合国家规 范围等,为粉煤灰在混凝土工程中的推广应用提供良 范要求. 好的技术支持.但是文献[1]中虽提出了粉煤灰的掺 表1水泥性能指标检测结果 量范围,同时提出需要结合工程具体情况进行粉煤灰 比表面积 凝结时间抗压强度抗折强度 掺量试验,以指导粉煤灰在混凝土工程中的应用. 项目 /min /MPa /MPa 安定性 /(m2/kg) 初凝终凝3d7d3d7d 济宁至祁门高速公路永城段位于河南省永城市境 检测结果 318 18223527486.19.1 合格 内,是G30(连霍高速公路)和S32(永登高速公路)的 表2粉煤灰性能指标检测结果 /% 重要联络线.本文对济祁高速公路永城段建设过程中 抗压强度比 项目 细度 烧失量 需水量比 粉煤灰在混凝土中的使用情况进行论述,为粉煤灰在 7d28d 交通行业中的应用提供技术参考. 检测结果9.2 2.8 93 8192 1.2试验方案 1试验概况 为探讨不同粉煤灰掺量对C30强度等级混凝土 1.1试验原材料 工作性能和基本力学性能的影响规律,试验将不同粉 (1)胶凝材料选用山东山水水泥厂生产的 煤灰掺量(等量取代水泥用量)作为考虑的因素,分为 P042.5级水泥和永城裕东电厂生产的I级粉煤灰,5个因素水平(0、15%、20%、25%、30%)进行研究,以 具体性能指标见表1和表2.(2)集料选用细度模数提出不同强度等级混凝土中粉煤灰的最佳掺量,最后 为2.6的Ⅱ区中砂和符合5mm~25mm连续级配的碎对不同强度等级掺有粉煤灰混凝土的抗压强度及抗氯 离子渗透性能进行检测.混凝土配合比见表3.其中 基金项目:河南省交通运输厅科技成果推广项目(201307) 工作性能主要测试混凝土的坍落度、和易性、保水性等 第一作者:王建强,男,(1977年-),本科,助理工程师,主要从事耐指标;基本力学性能主要测试混凝土的抗压强度. 久性混凝土方面的研究工作. 收稿日期:2013-12-30 33 粉煤灰综合利用 2014NO.2 FLY ASH COMPREHENSIVE UTI...
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粉煤灰综合利用 2010NO.5 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 粉煤灰在我国水处理领域中的最新研究与发展 Latest Research and Development of Fly Ash on Water Treatment Field in China 李剑虹 (辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001) 摘要:粉煤灰作为一种来源广泛、价格低廉的工业废渣,以其多孔性、比表面积大、吸附能力强、化学活性质点丰富 及呈现弱碱性的特点,在我国大力提倡节能减排、以废治废的宗旨下表现出了在水处理领域中广阔的应用前景.本文详 细列举了众多科研工作者2009年对于粉煤灰、改性粉煤灰、粉煤灰复合材料在生活污水、工业废水以及高污染水体处理 中的最新研究成果,充分说明了粉煤灰作为一种新型的水处理材料在我国未来水处理行业应用的可行性,并提出了其在 水处理行业应用发展中亟待解决的关健问题和应用前景. 关键词:粉煤灰;水处理;新型材料;研究与发展 中图分类号:X773 文献标识码:B文章编号:1005-8249(2010)05-0052-03 我国有丰富的煤炭资源,燃煤发电、冶炼、化工等污水中BOD3、CODc、SS可以取得比较理想的净化效 工业的发展尤其以燃煤火力发电为主所产生的粉煤灰果,该研究为减轻生活污水的后续处理负荷、降低后续 年排放量达上亿吨.经过半个多世纪的发展,粉煤灰处理成本和探索废物资源化等提供试验依据.白云 在建筑、炼铝、催化剂、玻璃微珠及陶粒生产等研究领 起2在粉煤灰处理生活洗衣废水的研究中探究了粉 域均取得了较大的发展,尤其在建筑材料领域的应用 煤灰处理生活污水时的吸附最佳条件,经处理水可直 已走向成熟化.近几年,结合粉煤灰多孔性、比表面 接用以绿化、洗车、冲厕等用途.林立君等采用粉 大、吸附能力强,因含有CaO、MgO、K20等碱性氧化物 煤灰-铁微电解法探索大学校园生活污水处理的最佳 而具有弱碱性及丰富的化学活性等特性,使得粉煤灰 试验条件研究中,发现以电化学作用为主,同时兼有还 在我国水处理领域的应用研究有了新的进展与突破,原、吸附、混凝等多种作用机理的铁屑与粉煤灰组成的 成为取代活性炭或离子交换树脂来处理生活污水、工 腐蚀电池来处理生活污水与粉煤灰吸附法和传统铁屑 业废水及水体净化的新型材料. 法相比具有良好的COD去除率.童晶晶4等利用粉 煤灰、锯末和铁矿石等废弃物经造粒、高温烧结制备的 1在生活污水处理上的应用研究 两种高效功能陶粒与沸石以"砖墙"式嵌套填充构筑 BOD、COD、SS、总P、总N等是考察生活污水的重 的高效功能陶粒生物滤池对氨氮、总磷和COD均具有 要指标.一直以来,对于生活污水的治理均致力于新 很好的去除效果,该高效功能颗粒生物滤池性能优于 型处理工艺和廉价处理剂的研究发展.近年来,很多 炉渣-沸石双层填料生物滤池和陶粒一炉渣双层填料 学者将目光聚焦在来源广泛、价格低廉的粉煤灰上. 生物滤池,不仅实现了废物资源化利用,而且使氮磷处 易剑峰门通过将粉煤灰掺杂于城市污泥中对生活污 理效率得到极大提高,为农村生活污水的脱氮除磷深 水中BOD3、CODc和SS的去除效果进行研究,表明城 度处理带来了新发展.柳丹等利用改性粉煤灰处 市污泥与粉煤灰以适当比例混合,在适合条件下,生活 理城镇生活污水,进行絮凝除杂并对氮、磷进行吸附, 经外磁场作用快速富集并运出杂质,有效地降低污水 第一作者:李剑虹:(1978-),女,辽宁石油化工大学讲师,从事环 中的有机物浓度.叶瑞等6经研究证明混凝磁吸附 境...
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粉煤灰综合利用 2011 NO0.5 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 综 粉煤灰在含油废水处理中的应用 Application of Fly Ash in the Treatment of Oil-containing Wastewater 连少伟,李静,檀丽丽2,崔春霞2 (1.河北省水利技术试验推广中,石家庄,050061;2石家庄铁路职业技术学院,石家庄,050041) 摘要:为了解决含油废水和粉煤灰对环境造成的污染问题.综述了将粉煤灰作为吸附剂直接投加、改性后投加以 及与其他工艺联用在含油废水处理方面的应用情况.结果表明,将粉煤灰用于含油废水的处理具有工艺简单、效果好、 处理费用低等特点,可达到“以废治废“的综合处理目的,具有广阔的应用前景.同时指出了现有工艺中存在的问题,在 今后的研究中应进一步加强对粉煤灰处理废水的机理、灰水分离以及饱和灰的最终处置等方面的研究. 关键词:粉煤灰;含油废水;应用 中图分类号:X773 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2011)05-0050-03 随着工业的发展,含油废水对水体的污染日趋严 1ST粉煤灰在含油废水处理中的应用 重.含油工业废水排入水体,能阻止空气中氧气溶于 水中,导致水体溶解氧的降低,使水中生物因缺氧而死 1.1作为吸附剂直接处理含油废水 亡,水质恶化.目前,处理含油废水方法较多,如化学 安晓雯通过正交设计试验研究了利用粉煤灰 法(盐析法,凝聚法);电化学法;活性碳吸附法;膜分 处理含油废水的最佳工艺条件.研究结果表明,在反 离法;气浮法;生物法等.这些方法都有各自缺点:有 应时间70min、反应初始体系pH值为9.0粉煤灰加 的设备投资高占地面积大;有的药剂投量大,预处理复入量为30g/L、待处理油初始浓度为90mg/L时,处理 杂.如凝聚法投药量大,费用高;电化学法阳极金属消 体系有最佳处理效果,油去除率为82.2%.在最佳工 耗量大,需要大量盐类作辅助药剂,耗电量高;活性碳 艺条件下,加人生石灰或铁屑可以有效地提高粉煤灰 吸附法吸附容量有限,且成本高再生难;膜分离技术需处理含油废水的能力.反应体系中加入铁屑,当粉煤 对废水严格预处理,且膜的清洗也较麻烦;气浮法和生 灰:铁屑的配比在为1:2时,即粉煤灰投加量为 物法投资大.因此,研究一种投资小、操作简单处理效 30g/L 铁屑的投加量为60g/L时,处理效果最佳,除油 果好的除油方法,已成为人们最为关注的课题之一. 率能达到90%,T0C去除率为74.23%;反应体系中加 粉煤灰是以煤为燃料的火力发电厂所排放的固体 入生石灰,当粉煤灰:生石灰为1:2时,即粉煤灰投 废弃物,其化学组成和多孔性结构使其具有一定的吸 加量为30g/L 生石灰的投加量为60g/L时,处理效果 附能力.用粉煤灰处理含油污水是以废治废,可充分 最佳,除油率能达到90.48%,T0C去除率为75.68%. 利用资源.近年来,利用粉煤灰的混凝作用、吸附作用 靳辛对粉煤灰处理采油废水的动力学进行了 处理含油废水,该法具有效果好,费用低,占地少和易 研究,探讨了粉煤灰处理采油废水的机理.通过试验 于上马等特点,很适合中小型造纸企业.笔者对粉煤 室内摇床吸附试验和现场机械搅拌试验对粉煤灰吸附 灰在含油废水处理中的应用进行了综述,指出了现有 采油废水中石油类、COD、挥发酚、氨氮等污染物的去 工艺中存在的问题,并对粉煤灰在含油废水处理方面 除规律及其去除效果进行了研究.确定了灰水比、搅 的研究方向进行了展望. 拌时间、搅拌...
粉煤灰吸附含氟废水试验研究.pdf
粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2010NO.4 试验与应用 粉煤灰吸附含氟废水试验研究 Study on the Adsorption of Fluoride Wastewater with Fly Ash 刘晓伟 (唐山市丰南区环境保护局,河北唐山063300) 摘要:选用粉煤灰作为吸附剂,进行了粉煤灰处理含氟废水的试验研究,分析了初始浓度,H值,时间以及吸附剂 投加量对除氟的影响.试验表明:粉煤灰具有一定的除氟能力,能使含氟260mg/L的废水除氟率达68.2%;粉煤灰对酸 性含氟废水具有一定的中和能力;粉煤灰除氟最佳反应条件为:室温下,水灰比为20:1,pH值为3,搅拌时间为60min. 采用该法原料价廉,容易得到,操作简单,同时实现粉煤灰的综合利用和含氟废水的处理. 关键词:粉煤灰;含氟废水;吸附 中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2010)04-0031-02 氟是人体必须的微量元素之一,适量的氟是维持离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅 骨酪和牙齿发育必不可少的.但长期饮用高氟水则可 酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附;粉煤灰的活 导致氟斑牙,严重者可导致骨骼变形、疼痛、关节僵硬、性对处理含氟废水有重要的作用,它包括物理活性和 筋腱钙化、行走困难、以致瘫痪.目前我国仍有几千万化学活性两个方面,物理活性是粉煤灰颗粒效应、微集 人饮用高氟水,高氟水严重威胁着人体健康.含氟废料效应的总和,化学活性是指其中的可溶性二氧化硅、 水传统上普遍用钙盐沉淀法,处理时要加入氢氧化钙三氧化二铝等成分在常温下与水和石灰缓慢地发生化 和氯化钙,处理后的水,pH高达9~12,产生大量污 合反应,生成不溶、安定的硅铝酸钙盐的性质,也称火 泥,设备工艺复杂,药剂费用高.粉煤灰是具有一 山灰活性.需要说明的是,有些粉煤灰本身含有足量 定活性的含炭的球状细小颗粒,呈多孔性蜂窝组织,具 f-Cao 无须再加石灰就可和水显示该活性.因此,粉 有很大的比表面积,化学组成和多孔结构使其对于水 煤灰对氟的去除有着良好的效果. 中杂质具有一定吸附能力,在利用粉煤灰对工业废水 处理方面已做了大量的研究工作,取得了可喜的成 2试验 绩[2-4].合理利用粉煤灰,将其资源化具有重大意义.2.1试验材料 本文主要研究在改变各种影响因素的条件下,粉煤灰 (1)粉煤灰:取自于燕山大学燃煤锅炉的麻石水膜除 对含氟废水的去除效率. 尘器后,使用前,过筛去杂后烘千待用.其成分如表1. 1粉煤灰的吸附机理 (2)氟化钠、乙酸钠、二水合柠檬酸钠、硝酸钠、盐酸; 表1粉煤灰的主要化学成分 /9% 粉粉煤灰能够处理含氟废水,是由于它有特殊的 Si0 Al203 Fe20 Ca0 烧失量 物理性质,化学性质,以及特殊的活性.物理吸附效果 50.22 25.35 4.11 3.20 5.00 取决于粉煤灰的多孔性及其较大的比表面积;化学吸 附主要是其表面具有大量的Si-O-Si键、Al-O-Al键与 有一定极性的分子产生偶极一偶极键的吸附,或是阴 2.2试验方法 配制含氟260mg/L、pH为3.5的废水100mL 在 不同的pH值下加人不同量粉煤灰,搅拌处理一定时 收稿日期:2010-04-06 间后,用0.45μm的滤膜将两相分离过滤.过滤后用 31 万方数据 粉煤灰综合利用 2010NO.4 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 工程实践 氟离子选择电极法测定滤液中的...