省部共建国重室冯庆革教授团队在拜耳赤泥和电解锰渣在石灰石煅烧粘土水泥(LC3)研究中取得重要进展

2024年06月27日 16:07  点击:[]

近日,省部共建国重室冯庆革教授团队在拜耳赤泥和电解锰渣在石灰石煅烧粘土水泥(LC3)中的热处理活化综合利用研究中取得重要进展,研究成果以论文“Integrated use of Bayer red mud and electrolytic manganese residue in limestone calcined clay cement (LC3) via thermal treatment activation”为题发表在国际期刊《Journal of Building Engineering》上。

石灰石煅烧粘土水泥(LC3)是未来水泥行业的重要低碳替代品。拜耳赤泥(RM)和电解锰渣(EMR)分别是铝和锰生产的副产品,由于其大量和有害成分,对环境构成了重大挑战。在LC3中使用这些材料不仅减轻了处理问题,而且利用了它们丰富的Al2O3和SiO2含量,类似于热处理后的煅烧粘土的性质。本研究研究了RM和EMR与水泥熟料、石灰石粉和石膏的混合物,以创造一种低碳排放的胶凝材料。它考察了热处理温度对RM和EMR反应性的影响,并确定了最佳的混合设计。结果表明,理想的热处理温度为600℃,RM与EMR的比例为1:1,可获得最佳的力学性能和协同效应。RM/ emr基LC3的抗压强度在28天达到43.4 MPa,水灰比为0.35。微观结构分析表明,在氢氧化钙诱导的碱性环境中,RM, EMR和石灰石粉末反应形成单碳铝酸盐。RM中的活性Al2O3和SiO2以及EMR中的硫酸钙促进了二次水化反应。与传统的波特兰水泥相比,这种由热活化的RM和EMR制备的胶凝材料每吨可减少26.2%的二氧化碳排放和14.9%的能源消耗。本研究为水泥行业展示了一种可持续的方法,为废物管理和碳减排提供了可行的解决方案。

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