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碱渣资源化技术

碱渣是纯碱生产排放的废弃物,目前我国碱渣排放量居世界第一,据测算,碱渣产生量近500万吨/年。国内碱渣的处理以堆存为主,纯碱企业需经常扩大渣场容量。碱渣的无序堆放严重破坏了当地的生态环境,威胁着当地居民的身体健康和生活环境。因此,碱渣的综合利用及其治理技术的研究具有深远的社会及经济意义。碱渣在制备轻质建材、制备工程土、填充材料等方面有一定的资源化研究,但是,存在成本高,对于碱渣的消纳有限等问题。因此,开发应用范围广、碱渣掺量高、成本低的碱渣建材化资源化方法对于解决碱渣污染具有重要的意义。

1、碱渣性能

碱渣原料在不经过预处理直接用作制备建材,制成试块在养护过程中开裂,力学性也比较弱,无法形成有效建筑材料(图1)。


图1 未经处理碱渣试块开裂现象


为了防止出现开裂的现象,首先对碱渣进行了预处理,并适当添加了一定的改性剂,所得试块测试结果如下。优选条件1:碱渣试块28强度达到30 MPa左右,抗折强度达到8.8 MPa。优选条件2:碱渣试块28强度达到25MPa左右,抗折强度达到8 MP。开裂现象得到很好的解决。

2 碱渣优选试块测试参数


碱渣样品内部的微观形貌如下图,预处理后的试块耐水性得到显著提高,且随着改性剂和复配剂掺量的增大,作用越明显,呈现出规律性变化。试件的软化系数可达0.83。原因在于改性剂和复配剂中的活性成分会与碱渣发生碱激发反应,会形成一些凝胶相物质,这些凝胶同时能填充在反应产物的孔隙中,使结构致密、稳定,提高水泥耐水性能。

碱渣SEM图.png

3 碱渣试块SEM图谱

2、应用前景

在碱渣制备建材过程中,形成的砌块容易开裂,严重影响砌块的强度,本技术通过适当的预处理技术,解决了碱渣开裂的问题,同时结合优选的胶凝材料体系制备了强度较好、性能稳定的建筑材料,可以为碱渣的资源化提供技术支撑。


碱渣制作的工艺品展示
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