金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (9): 294-300.
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赵辰歌1,2,3 顾晓薇1,2,3 刘剑平4 赵昀奇1,2,3 王宏宇1,2,3 胡智航1,2,3
ZHAO Chen′ge 1,2,3 GU Xiaowei 1,2,3 LIU Jianping 4 ZHAO Yunqi 1,2,3 WANG Hongyu 1,2,3 HU Zhihang 1,2,3
摘要: 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. 0 μm、4. 7 μm、23. 6 μm。 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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