《煤基固廢資源化利用技術原理及工藝》在低碳環保和資源循環利用的時代背景下,為滿足廣大讀者的需要編著而成。全書系統總結了前人研究成果和作者多年來的科研積累,側重從基本原理和工業生產技術與設備等方面進行系統編著。內容主要包括:煤基固廢的產生、分類與理化特性分析,煤矸石制備煅燒高嶺土技術原理與工藝,粉煤灰建材化利用原理及工藝,煤矸石/粉煤灰化工提取技術原理及工藝,粉煤灰在農業領域的利用以及煤基固廢資源化利用新技術發展趨勢等。
《煤基固廢資源化利用技術原理及工藝》圍繞煤基固廢(煤矸石、粉煤灰)的利用途徑,系統闡述了其資源化利用的技術原理和工藝設備,收集了大量試驗數據和生產運行數據,附有基本原理圖、工藝流程圖、設備裝置圖,以科學性、實用性為原則,深入淺出,可供大專院校相關專業師生科研指導和學習使用,以及化工、電力、冶金、建材、環保以及資源綜合利用等行業領域內從事科學研究、技術開發、工程設計、生產管理等方面的人員使用。
循環經濟研究在中國正方興未艾。近十年來,我國循環經濟從理論到實踐都取得了重大進展,特別是在重點行業和領域取得了較好的經濟和環境效益,在緩解資源約束、保護生態環境、應對氣候變化、擴大就業范圍、促進綠色轉型、建設生態文明等方面發揮了重要作用。
《煤基固廢資源化利用技術原理及工藝》-書體現了資源的綜合利用,符合循環經濟的發展方向。該書通過分離科學與工程、化學工程、環境科學與工程、熱能工程、材料科學與工程等多學科的交叉,針對粉煤灰和煤矸石等煤基固廢凸顯的區域性產出量大與消納量小的不平衡矛盾問題,在系統闡述粉煤灰和煤矸石的理化特性基礎上,從規模化消納角度出發,總結了煤基固廢建材化利用技術原理及其工藝,包括煤基固廢制備建筑墻體材料、復合水泥、地面材料、保溫材料等;從高值化利用角度出發,提出了煤基固廢化學提取及超微粉化利用技術原理及其工藝,包括煤基固廢提取氧化鋁、氧化硅等化工原料,煤基固廢超微粉化制備橡塑填料、粉末涂料等。相關工作屬于學科交叉創新的典范,具有重要的理論意義和現實意義。
山西大學程芳琴教授科研團隊長期致力于煤炭廢棄物資源化綜合利用科學研究和技術開發,先后與北京大學、清華大學、中國科學院過程工程研究所、北京科技大學、中國礦業大學等高校和科研院所及相關企業進行協同創新,相關成果得到了國內外同行的肯定。編寫組成員在程芳琴教授的帶領下,對國家“863”計劃項目、國家自然科學基金項目、山西省科技計劃(重大)項目、山西省煤基重點科技攻關項目的研究成果進行了總結與凝練,這本著作正是該團隊眾多科研人員的智慧結晶。
該書內容豐富,體系完整,結構緊湊,邏輯嚴密,圖文并茂,理論與實踐相結合,原理與工藝相匹配,不僅是學科交叉最新科研成果的展示,更是近年來煤基固廢高值化利用領域不可多得的集成之作、創新之作。
序
前言
第1章 煤基固廢的產生、分類與理化特性分析
1.1 煤基固廢的產生與分類
1.1.1 概述
1.1.2 煤矸石的產生及分類
1.1.3 粉煤灰的產生及分類
1.2 煤基固廢的組成及理化特性
1.2.1 煤矸石的組成及理化特性
1.2.2 粉煤灰的組成及理化特性
1.3 煤基固廢的分析方法
1.3.1 煤矸石的工業分析
1.3.2 煤矸石中有機質的元素組成
1.3.3 煤矸石的發熱量測定
1.3.4 粉煤灰的化學組成
1.3.5 粉煤灰的燒失量
1.3.6 粉煤灰的物相分析
1.3.7 粉煤灰的高溫熔融特性
1.3.8 粉煤灰的粒度分布測定
參考文獻
第2章 煤矸石制備煅燒高嶺土技術原理與工藝
2.1 概述
2.2 高嶺石質煤矸石煅燒技術原理
2.2.1 高嶺石質煤矸石煅燒處理的意義
2.2.2 煅燒反應的分類
2.2.3 高嶺石質煤矸石煅燒的技術原理
2.3 影響煤矸石煅燒產品質量的因素及其控制
2.3.1 原料品質的影響及其控制
2.3.2 粒度的影響及其控制
2.3.3 煅燒工藝條件的影響及其控制
2.4 煅燒煤系高嶺土溫度區域的劃分
2.5 煤系高嶺土的煅燒工藝及選擇
2.6 煅燒設備分類及選型
參考文獻
第3章 粉煤灰建材化利用原理及工藝
3.1 粉煤灰活性及活性激發原理與方法
3.1.1 粉煤灰活性
3.1.2 粉煤灰活性的影響因素
3.1.3 粉煤灰活性的測定方法
3.1.4 粉煤灰活性的激發方法
3.2 粉煤灰制備高強磚和砌塊技術原理及工藝
3.2.1 蒸壓粉煤灰磚
3.2.2 蒸壓粉煤灰多孔磚
3.2.3 燒結多孔磚和多孔砌塊
3.2.4 彩色透水路面磚
3.3 粉煤灰制備高性能水泥、混凝土和砂漿的技術原理及工藝
3.3.1 粉煤灰硅酸鹽水泥
3.3.2 高性能粉煤灰混凝土
3.3.3 高性能粉煤灰砂漿
3.4 粉煤灰制備多孔保溫建筑材料技術原理及工藝
3.4.1 泡沫混凝土
3.4.2 蒸壓加氣混凝土砌塊
3.4.3 蒸壓泡沫混凝土與蒸壓加氣混凝土的區別
3.4.4 保溫板
3.4.5 保溫隔熱涂料
3.5 粉煤灰制備礦棉技術原理及工藝
3.5.1 概述
3.5.2 粉煤灰礦物纖維棉的基本原理及其影響因素
3.5.3 粉煤灰礦棉的制備工藝及設備系統
3.5.4 粉煤灰礦棉生產技術發展趨勢——無焦熔制技術
3.5.5 粉煤灰礦棉制品簡介
參考文獻
第4章 煤矸石/粉煤灰提取氧化鋁
4.1 概述
4.1.1 煤矸石/粉煤灰提取氧化鋁政策支持
4.1.2 煤矸石/粉煤灰提取氧化鋁國內外現狀
4.1.3 煤矸石/粉煤灰提取氧化鋁存在問題及展望
4.2 粉煤灰/煤矸石提取氧化鋁基本原理
4.2.1 粉煤灰、煤矸石物相結構及其活性激發
4.2.2 氧化鋁提取
4.2.3 鋁鹽分離和除雜
4.2.4 除鐵
4.3 粉煤灰/煤矸石提取氧化鋁工藝
4.3.1 堿燒結法提取氧化鋁
4.3.2 酸法提取氧化鋁
4.3.3 硫酸銨燒結法
4.4 常用設備
4.4.1 破碎設備
4.4.2 煅燒設備一回轉窯
4.4.3 溶出設備
4.4.4 過濾設備
參考文獻
第5章 粉煤灰在農業領域的利用
5.1 粉煤灰用作土壤改良劑
5.2 粉煤灰用作農用肥料
5.2.1 粉煤灰中化學元素對植物生長發育的功效和作用
5.2.2 粉煤灰肥料的種類和施用效果
5.2.3 粉煤灰磁化復合肥的制備原理
5.2.4 粉煤灰磁化復合肥的制備工藝
5.3 粉煤灰在農業領域應用的注意事項
參考文獻
第6章 煤基固廢資源化利用新技術趨勢
6.1 煤基固廢超微粉化新技術
6.1.1 超音速蒸汽粉碎技術原理
6.1.2 超音速蒸汽粉碎技術工藝流程
6.1.3 超音速蒸汽粉碎技術特點及優勢
6.1.4 超音速蒸汽粉碎技術粉碎效果及其影響因素
6.1.5 超音速蒸汽粉碎技術發展趨勢及應用前景
6.2 粉煤灰超微粉制備塑化復合生態木板材
6.2.1 技術背景與發展趨勢
6.2.2 技術原理及工藝流程
6.2.3 配方設計
6.2.4 技術發展趨勢及產品應用前景
6.3 煤基固廢超微粉制備粉末涂料新技術
6.3.1 技術背景
6.3.2 粉末涂料的原材料
6.3.3 生產原理及工藝過程
6.3.4 主要生產設備
6.3.5 粉末涂料質量控制
參考文獻
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