评估生产地质聚合物基颗粒料作为天然聚合物的替代品的潜力
Magdalena Cempa1, Jerzy Korol2, Agnieszka Klupa1
1Department of Environmental Analysis and Circular Economy Technologies, Central Mining Institute-National Research Institute, Pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland.
这项研究从废物中开发了高能效的地质聚合物颗粒,为天然聚合物提供了可持续的替代品. 钢铁粉尘等添加剂显著提高了机械强度,性能优于商业轻质聚合物.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续工程 可持续工程
- 废弃物价值化 废弃物价值化 废弃物价值化
背景情况:
- 自然聚合物的生产是资源密集型和对环境有影响的.
- 从废物材料中开发可持续的替代品对于建筑业至关重要.
- 地质聚合物技术为利用工业副产品提供了潜力.
研究的目的:
- 开发和评估一种生产基于地质聚合物颗粒物的新技术.
- 为了利用废弃物,特别是煤炭飞灰 (CFA),复合材料重磨 (CR) 和钢铁粉尘 (SD),作为可持续的聚合物的替代品.
- 评估生产的颗粒物的能效和机械性能.
主要方法:
- 地质聚合物材料使用密集的逆流混合器进行颗粒化,CFA作为前体,CR/SD作为添加剂.
- 颗粒在室温下冷固化,并以机械性能 (抗压,磨损),吸水能力和微观结构 (SEM/EDS) 进行特征.
- 进行了漏试验,以评估生产的颗粒物的环境安全性.
主要成果:
- 带有钢铁粉尘的地质聚合物颗粒 (CFA + SD) 实现了超过11MPa的粉碎强度,超过了商业轻质聚合物.
- 复合重磨 (CFA + CR) 颗粒物显示出紧的微观结构和有效的重金属固定.
- 冷结合过程证明了能源效率,依赖于室温自硬化和减少激活器消耗.
结论:
- 开发的技术提供了一种节能方法,用于从废物中生产高强度地质聚合物颗粒.
- 钢制粉尘和复合材料重磨是增强地质聚合物颗粒物的性能和可持续性的有希望的添加剂.
- 需要进一步的研究来解决重金属漏问题,使用特定的添加剂组合.
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