复合激发煤气化渣基胶凝材料的制备

作者：李肽脂; 吴锋; 李辉^*; 杨岚; 马增

来源：环境工程学报, 2022, 16(07): 2356-2364.

• 煤气化渣
• 复合激发剂
• 高盐废水
• 水玻璃
• 强度
• 水化产物

为提高煤化产业废渣、废水的综合利用，以煤气化渣为原料，高盐废水、水玻璃及石灰为复合激发剂制备胶凝材料。探究了复合激发剂中石灰掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量及高盐废水掺量对胶凝材料力学性能的影响；借助XRD、SEM、MIP、ICP-AES等分析手段对激发剂作用下煤气化渣胶凝产物及其微观形貌进行表征,并讨论了胶凝材料对环境安全性的影响。结果表明，当石灰掺量为15%时，试样28 d抗压强度可达到23.8 Mpa；水玻璃模数为1.4时激发效果最好，水玻璃最佳掺量为13%；高盐废水掺量为100%时，试样28 d抗压强度为38.8 MPa。微观观察结果表明，水玻璃可促进煤气化渣硅铝玻璃体的溶解，提高水化产物聚合度，生成C-S-H、N-A-S-H使得体系的结构更加密实，后期强度增大。此外，复合激发剂在SO42-、Cl-、OH-、Ca2+的共同作用下，可显著提高气化渣活性并加速其水化反应，生成Ca(OH)2、C-S-H、钙矾石和水化氯铝酸钙等物质，使试样孔隙率降低，强度提高。并且，胶凝材料可固化高盐废水中的重金属。本研究结果可为煤气化渣制备胶凝材料提供参考。

• 单位
  西安建筑科技大学; 陕煤集团榆林化学有限责任公司