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文檔簡(jiǎn)介
1、含油鉆屑是頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,因破壞生態(tài)環(huán)境、危害人體健康和制約可持續(xù)發(fā)展逐步得到重視;粉煤灰作為我國(guó)年產(chǎn)量最大的工業(yè)廢物,給環(huán)境帶來(lái)的壓力越來(lái)越大,如何資源化利用粉煤灰引起廣泛關(guān)注。本課題利用粉煤灰具有膠凝性的特點(diǎn),在機(jī)械化學(xué)作用下制備固化劑來(lái)固化含油鉆屑,研究各因素對(duì)固化體穩(wěn)定性能的影響,在安全處置含油鉆屑的同時(shí),達(dá)到“以廢治廢”的目的。
首先,論文通過(guò)礦物學(xué)分析手段在對(duì)燃煤電廠粉煤灰、脫硫石膏的性質(zhì)進(jìn)行分析的基
2、礎(chǔ)上,開(kāi)展了機(jī)械力化學(xué)法活化粉煤灰實(shí)驗(yàn)。通過(guò)研究激發(fā)劑配比、激發(fā)劑與粉煤灰摻比、球磨時(shí)間和球磨頻率對(duì)固化體力學(xué)強(qiáng)度的影響,確定了粉煤灰活化的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)為:激發(fā)劑配比2∶1、激發(fā)劑與粉煤灰摻比3∶2、球磨時(shí)間2h、球磨頻率為40Hz;采用XRD和IR檢測(cè)手段對(duì)粉煤灰活化機(jī)制進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在機(jī)械力化學(xué)作用下粉煤灰玻璃體結(jié)構(gòu)遭到破壞,火山灰活性被進(jìn)一步激發(fā),由于Si-O-Si和A1-O-Si在堿性環(huán)境下聚合度降低,在活化體系中易生成
3、C—S—H凝膠和鈣礬石。
其次,在前期活化實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,以粉煤灰為原材料,外加機(jī)械力作用,開(kāi)展了機(jī)械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑的固化實(shí)驗(yàn),并與水泥固化效果進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)研究固化劑摻量和球磨時(shí)間對(duì)固化體穩(wěn)定性能的影響,結(jié)果表明:固化劑摻量與固化體抗壓強(qiáng)度成正比關(guān)系,與固化體浸出液含油率和COD值成反比關(guān)系;球磨時(shí)間為5h時(shí)固化體浸出液中有害物質(zhì)最低;粉煤灰固化體穩(wěn)定性能明顯優(yōu)于水泥固化體,浸出液有害物質(zhì)濃度低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)限值
4、,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗浸出性能,粉煤灰最大固化量為55%,水泥為50%;通過(guò) XRD和IR分析方法對(duì)粉煤灰固化體前后晶相結(jié)構(gòu)和有機(jī)物變化情況進(jìn)行分析,粉煤灰對(duì)含油鉆屑的固化主要是物理固封和化學(xué)吸附作用,同時(shí)機(jī)械力作用可降解含油鉆屑中部分油類物質(zhì)。
最后,通過(guò)結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)機(jī)械力化學(xué)法活化粉煤灰固化含油鉆屑處置工藝進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),為實(shí)際工程應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ),并從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境上對(duì)處置工藝技術(shù)進(jìn)行效益分析,分析表明本文采取的固化工藝
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