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题名机械研磨对煤气化渣颗粒特性及火山灰活性的影响
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作者
赵辰歌
顾晓薇
刘剑平
赵昀奇
王宏宇
胡智航
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机构
东北大学资源与土木工程学院
东北大学辽宁省固废产业技术创新研究院
东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心
沈阳工业大学建筑与土木工程学院
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出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第9期294-300,共7页
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基金
煤气化灰渣规模化分质梯级利用关键技术装备研究与示范项目(编号:2023YFC3904303)
国家自然科学基金重点项目(编号:52234004)
中建股份科技研发课题项目(编号:CSCEC-2022-Z-21)。
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文摘
煤气化渣(CGS)是煤气化过程中产生的副产品,所含非晶态硅铝酸盐矿物相赋予了其作为胶凝材料使用的潜力。本研究采用机械研磨的方式对CGS进行活化预处理,探讨了CGS在水泥基胶凝材料中的适用性,并通过XRD、SEM、TG-DTG和FTIR等系列表征手段对水化反应过程进行分析,阐明了研磨时间对CGS颗粒特性和火山灰活性的调控机制。结果表明:CGS颗粒尺寸随着研磨时间的增加呈先下降后上升的趋势,当研磨80 min时CGS特征粒径达到最小值,D10、D50、D90分别为1.0μm、4.7μm、23.6μm。机械研磨80 min的CGS表现出最优胶凝性能,水泥胶砂28 d活性指数为91.5%,28 d抗压强度最高为46.5 MPa,对比未活化的胶砂抗压强度提升了120.4%,满足火山灰混合材料使用要求。此外,机械研磨过程破坏了CGS的晶体结构,有利于活性物质的释放,生成大量以钙矾石、Ca(OH)2和C-(A)-S-H凝胶为主的水化产物,可以显著提升煤气化渣的火山灰活性。从微观形貌可知,随着活化时间的增加,水化产物微观结构逐渐均匀致密。本研究为煤气化渣的资源化、规模化、高值化的利用提供了一种绿色低碳解决方案,对碳达峰、碳中和的实现具有重要意义。
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关键词
煤气化渣
机械研磨
颗粒特性
火山灰活性
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Keywords
coal gasification slag
mechanical grinding
particle characterization
volcanic ash activity
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分类号
TQ536
[化学工程—煤化学工程]
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