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基本信息

項(xiàng)目名稱：
用脫硫粉煤灰制備黑色微晶玻璃的研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)是以脫硫粉煤灰為主要原料，添加廢碎玻璃和其它粉料等輔料，通過配方設(shè)計(jì)和優(yōu)化工藝，制備性能優(yōu)良裝飾效果好的微晶玻璃板材。
詳細(xì)介紹：
微晶玻璃是通過玻璃的制造工藝熔制玻璃后，對(duì)所生產(chǎn)玻璃經(jīng)過控制晶化得到的含有大量的均勻細(xì)小晶體德多晶材料。其性能兼顧玻璃和陶瓷材料的有點(diǎn)，英文Glass-ceramics，因此也有人稱之為玻璃陶瓷，是性能優(yōu)良的先進(jìn)材料。粉煤灰作為電廠排放的飛灰，年排放量很大，盡管可以再水泥和建筑空心磚方面應(yīng)用，但利用量遠(yuǎn)不及排放量。隨著對(duì)環(huán)保要求提高，發(fā)電廠采取了煙氣脫硫措施，其中最主要的是半干法和濕法脫硫技術(shù)，原理是采用氫氧化鈣吸收SO2，SO3，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣。半干法高溫脫硫的脫硫劑混在粉煤灰中一起收集，使粉煤灰的含鈣量大幅度提高，而且含有大量的碳酸鈣——?dú)溲趸}吸收CO2的產(chǎn)物。因此脫硫粉煤灰無(wú)法作為添加劑添加到水泥及其制品中，成為環(huán)境污染源。但氧化鈣是玻璃的主要組成，因此這種脫硫粉煤灰可以用于玻璃及微晶玻璃制備，節(jié)約石英砂，石灰石等原料。本項(xiàng)目旨在利廢環(huán)保，符合節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求，既具有一定得的創(chuàng)新性，又具有很大的社會(huì)效益。

作品圖片

  • 用脫硫粉煤灰制備黑色微晶玻璃的研究
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本項(xiàng)目研究的主要目的以脫硫粉煤灰為主要原料研制綠色建筑裝飾材料—微晶玻璃板材。創(chuàng)新點(diǎn)是利用電廠排放的脫硫粉煤灰制備建材微晶玻璃，并利用還原劑防止二氧化硫二次污染。選擇合適的微晶玻璃組成與配方和防止二氧化硫二次污染是技術(shù)關(guān)鍵。主要技術(shù)指標(biāo)：脫硫粉煤灰利用率最高達(dá)65%，所制備微晶玻璃為褐色或黑灰色，抗彎強(qiáng)度大于60MPa，顯微硬度大于800Kgf/mm2。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本發(fā)明使用脫硫粉煤灰做原料研制具有裝飾性的微晶玻璃板材，與傳統(tǒng)的粉煤灰微晶玻璃比具有很大的先進(jìn)性及前瞻性。本發(fā)明適用的原料與組成與其他學(xué)者研制的粉煤灰微晶玻璃有很大區(qū)別。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保的重視和節(jié)能減排的需要，電廠逐漸開始采用脫硫除塵技術(shù)，未來脫硫粉煤灰會(huì)取代粉煤灰成為電廠排放的主要污染物，因此脫硫粉煤灰的綜合利用是一個(gè)嶄新課題。脫硫粉煤灰微晶玻璃的研制為脫硫粉煤灰綜合利用提供了一條有效途徑。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無(wú)

作品可展示的形式

樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

本項(xiàng)目是利用電廠排放的脫硫粉煤灰研制具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的建筑裝飾材料，既可以利用廢物節(jié)約成本，又可以解決脫硫粉煤灰對(duì)環(huán)境的污染，符合國(guó)家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策，因此本課題得研究具有重要意義。脫硫粉煤灰微晶玻璃的研究既涉及到玻璃物理化學(xué)的理論研究又涉及到在建筑裝飾材料領(lǐng)域的應(yīng)用，因此本課題具有很高的理論水平和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,具有很好的應(yīng)用前景

同類課題研究水平概述

粉煤灰是電廠等耗煤企業(yè)排放的飛灰，年排放量巨大，占用大量的土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。粉煤灰的綜合利用一直是一個(gè)迫在眉睫的重大課題。目前粉煤灰主要用于粉煤灰磚，筑路和作為水泥添加劑使用[1]。粉煤灰的主要化學(xué)組成是SiO2，Al2O3，CaO，MgO，F(xiàn)e2O3和少量Na2O，可以作為制造玻璃和微晶玻璃的原料使用。因此國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都對(duì)將粉煤灰用于制造玻璃和微晶玻璃進(jìn)行了大量研究，并取得了許多成果。 微晶玻璃是由基礎(chǔ)玻璃的控制品化制得的多晶固體，是一種微晶和玻璃相均勻分布的材料。因?yàn)榉勖夯业幕瘜W(xué)成分基本屬于CaO-A12O3-SiO2系統(tǒng)，為了最大限度地應(yīng)用粉煤灰，目前粉煤灰微晶玻璃系統(tǒng)也基本上是基于該系統(tǒng)。因此，可通過一定的工藝用粉煤灰來制備CaO-A12O3-SiO2系統(tǒng)或CaO-MgO-A12O3-SiO2的微晶玻璃，即粉煤灰微晶玻璃。與尾礦廢石微晶玻璃相比，粉煤灰批次料間成分差別較小，粉煤灰微晶玻璃技術(shù)明顯減小了配料工作難度和工作量。 最早研究粉煤灰在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用是美國(guó)學(xué)者EILENJ．DeGulro等[2]，1983年他們利用Illinois 電廠的粉煤灰制得玻璃，對(duì)其進(jìn)行晶化處理后使玻璃重結(jié)品，但最大結(jié)晶度不超過23Vo1％。國(guó)內(nèi)最早以粉煤灰為主要原料來制備玻璃及微晶玻璃的是李拓文等人[3]，于1991年選用沈陽(yáng)熱電廠的增鈣渣( 粉煤灰) 制得了微晶玻璃，并測(cè)試了該微晶玻璃的物理化學(xué)性能能。 王立久 [4]，湯李纓[6]等都對(duì)粉煤灰微晶玻璃進(jìn)行了研究，取得了有應(yīng)用價(jià)值的成果。 近年來，由于脫硫技術(shù)的采用，使得電廠排放的粉煤灰組成有了很大的變化。目前一般是采用氫氧化鈣吸收煙氣中SO2，SO3，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣而達(dá)到脫硫目的。半干法高溫脫硫的脫硫劑混在粉煤灰中一起收集，使粉煤灰的含鈣量大幅度提高，而且含有大量的碳酸鈣——?dú)溲趸}吸收CO2的產(chǎn)物。因此脫硫粉煤灰會(huì)阻礙水泥凝固，使之無(wú)法作為添加劑添加到水泥及其制品中，成為環(huán)境污染源。目前關(guān)于脫硫灰的再利用又引起了材料學(xué)界的廣泛關(guān)注，關(guān)于脫硫灰在玻璃工業(yè)的應(yīng)用方面的研究剛剛開始，報(bào)道較少。
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