通过优化研磨动力学来可持续地利用煤气化废渣:增强复合水泥的压力强度和环境评估
Ziyang Hu1, Xiaowei Gu1, Zhijun Li1
1Liaoning Institute of Technological Innovation in Solid Waste Utilization, Northeastern University, Shenyang, 110819, China; Science and Technology Innovation Center of Smart Water and Resource Environment, Northeastern University, Shenyang, 110819, China; School of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang, 110819, China.
机械活性煤气化渣 (CGS) 优化水泥性能,增强强度并减少对环境的影响. 这项研究确定了颗粒特征,活性指数和CGS复合水泥性能之间的联系.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 工业固体废物,如煤气化废渣 (CGS),具有作为补充水泥材料的潜力.
- 使用CGS解决了水泥生产中资源稀缺和环境污染的挑战.
研究的目的:
- 使用磨砂动力模型优化CGS的机械激活.
- 为了确定CGS颗粒特征,活性指数和复合水泥性能之间的关系.
- 为了研究CGS复合水泥的水化机制和性能.
主要方法:
- 基于研磨动力模型的CGS机械激活.
- CGS颗粒的表征 (分布指数,碎形维度,SSA).
- 使用XRD,FTIR,TG-DTG和SEM对CGS复合水泥性能 (水化,压力强度) 的评估.
主要成果:
- 优化的研磨参数 (55分钟) 产生了峰值CGS活动 (99.3%) 和增强复合水泥强度 (28天后42.4MPa).
- 关键颗粒特征 (分布指数,碎形维度,SSA) 显著影响CGS活动和水泥性能.
- 地面CGS促进了更密集的微结构和协同的水合,形成C-(A) -S-H和AFm产品.
结论:
- 机械激活CGS是生产高性能补充水泥材料的有效策略.
- 优化CGS利用导致改善水泥性能和减少环境足迹.
- 该研究支持建筑行业的可持续固体废物管理和资源效率.
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