水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：12

、訪客IP：3.16.81.94

姓名

陳鈾森(Yun-sen Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討
(Investigate Washed SCDS Made Aggregate Property)

相關論文

★ 水泥製程於資源再利用之研究	★ 焚化底渣水洗前處理及應用之探討
★ 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究	★ 水洗礦尾渣取代水泥製品中細粒料之可行性研究
★ 陶瓷業無機性污泥資源化用於人工細粒料及自充填混凝土之研究	★ 磚製品中摻配鈦砂之較佳配比研究
★ 單維電化學傳輸陽離子技術抑制混凝土ASR之研究	★ 不同醇類製備聚丙烯酸酯應用於水泥基材的行為研究
★ 人工粒料作為路基材料及CLSM對RC構件和金屬腐蝕之影響研究	★ 經高溫製程產生含矽再生粒料之鹼質活性研究
★ 改質人工粒料的應用策略基礎研究	★ 爐碴作為混凝土細粒料的膨脹安定化方法及檢測技術研究
★ 鎂鋁氧化物及類水滑石對氯離子吸附行為之研究	★ 以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討
★ 加速鋰離子傳輸技術中不同電極間距對離子傳輸行為的影響研究	★ 改質人工粒料取代天然細粒料對混凝土性質的影響

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

礦尾渣為工業煉製二氧化鈦的副產品，為顆粒細、氯含量高之酸性物質，原以加2倍水泥造粒製成觀音石，作為道路基底層級配料。為避免觀音石內部氯離子釋出所可能造成的金屬管路腐蝕問題，本研究主要探討礦尾渣水洗除氯的程序、造粒的最佳配比、粒料的性質及CBR值等，評估取代觀音石及放寬使用限制之可行性。
研究發現僅用清水清洗對礦尾渣內的氯離子去除量有一定極限，若使用5%碳酸鈉水溶液，才能增加礦尾渣內氯離子的溶出。利用壓濾機清洗可達到氯離子殘留量在500 ppm以下。結果又發現試體的濕密度值為影響造粒強度的關鍵因素，當以水灰比0.4，水泥卅濾餅比為 1.2或1.6造粒（簡稱KYC Ⅲ），養護7天的強度可達目標強度210 kgf/cm2；KYC Ⅲ篩分析結果符合第二類型基層級配料要求，由CBR值顯示KYC Ⅲ經養護28天後，適用於道路基底層材料。

摘要(英)

The sludge is a by-product in the industry of titanium dioxide refinement（i.e., SCDS）. It is a kind of acidic material of fine granular particles with high chloride ion content. The SCDS is originally used for making granulized by mixing with two-fold cement to serve as the aggregate （i.e., TCS）base course material for the foundation of road pavement .This study, to avoid the problems of corrosion on embedded metallic pipelines resulted form chloride ion released form inside of TCS, discussed the procedure of removing chloride ion form SCDS by water washing, the proportioning for TCS granulation, the properties of TCS materials, the California Bearining Ration （i.e., CBR）value of TCS materials and so on. In addition, the feasibility assessment of replacing the traditional manufacturing procedure oh TCS and loosening the restrictions on the use of TCS had also been conducted.
Results showed that the SCDS was still full of chlorine ion after being water-washed. Only if 5% soda ash was used could the chlorine ion be released from SCDS. Additionally, the use of filtering machine allowed the residual of chlorine ion in SCDS less than 500 ppm. Another finding was that the humidity and density were the determinants of strength for TCS. When being mixed with the proportion of 0.4 w/c and 1.2 or 1.6 cement (i.e., KYCⅢ) for 7 days, the strength of TCS could reach 210 kgf/cm2.

關鍵字(中)

★ 礦尾渣
★ KYC Ⅲ
★ 氯離子
★ 觀音石

關鍵字(英)

★ TCS
★ Chloride ion
★ KYCⅢ
★ SCDS

論文目次

第一章、前言 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究內容與目的 2
第二章、文獻回顧 3
2-1 礦尾渣與鈦鐵礦氯化爐碴介紹 3
2-1-1 礦尾渣與鈦鐵礦氯化爐碴來源 3
2-1-2 礦尾渣與鈦鐵礦氯化爐碴性質 4
2-1-3 污泥中的水分分布 5
2-2 污泥調理 6
2-3 化學調理 6
2-3-1 膠體穩定 6
2-3-2 膠體作用力 7
2-3-3 混凝理論 11
2-4 污泥調理 15
2-4-1 增溫調理 15
2-4-2 pH值影響調理 15
2-5 污泥脫水原理與方法 16
2-5-1 離心分離 16
2-5-2 過濾及壓榨脫水 17
2-5-3 影響污泥脫水能力之因素 19
2-6 水洗後礦尾渣與水泥水化反應 21
2-6-1 水泥水化反應機制 21
2-6-2 水泥的水化產物 22
2-6-3 未水化水泥顆粒（Unhydrated Cement Grain） 23
2-6-4 添加TiO2之影響 24
2-6-5 添加焦炭對水泥的影響 26
2-7 鈦鐵礦氯化爐碴應用於鋪面基底層之探討 27
2-7-1 底層 27
2-7-2 基層 28
第三章、試驗材料與研究方法 30
3-1 試驗材料 30
3-2 試驗器材……………………………………………………………………………33
3-3 研究方法 34
3-3-1研究概述 34
3-3-2 礦尾渣水洗處理程序 36
3-3-3 水洗礦尾渣與水泥造粒之試體製作 44
3-3-4 KYC Ⅲ之加州承載比試驗（CBR） 48
3-3-5 KYC Ⅲ基本物理性質試驗 53
第四章、結果與討論 59
4-1 水洗礦尾渣氯離子 59
4-1-1 脫水機水洗成效 59
4-1-2 壓濾機水洗成效 63
4-1-3 礦尾渣水洗試驗小結 67
4-2 水洗礦尾渣之造粒 69
4-2-1 控制水洗礦尾渣含水率 69
4-2-2 控制水洗礦尾渣含水率試體之抗壓強度結果 70
4-2-3 控制水灰比(w/c)之抗壓強度結果 81
4-3 加州承載比（CBR）試驗結果（粒料7天齡期養護部份） 85
4-3-1 CBR用料配比（篩分析） 85
4-3-2 CBR用料之最佳含水率 87
4-3-3 CBR膨脹率分析 89
4-3-4 KYCⅢ養護7天後，再泡水4天CBR貫入深度與貫入阻力曲線結果 91
4-3-5 KYCⅢ養護7天後，再泡水4天齡期之CBR值 92
4-3-6 KYCⅢ養護7天後，再泡水4天齡期CBR值與鈦鐵礦氯化爐碴之4天齡期CBR值比較 94
4-3-7 KYCⅢ養護28天後，再泡水4天CBR貫入深度與貫入阻力曲線結果 95
4-3-8 KYCⅢ養護28天後，再泡水4天齡期之CBR值 96
4-4 KYC Ⅲ的基本物理性質分析 97
4-4-1洛杉磯磨損試驗（粒料7天養護齡期部份） 97
4-4-2洛杉磯磨損試驗（粒料28天養護齡期部份） 99
4-4-3 KYCⅢ 粗、細粒料之比重及吸水率試驗（粒料7天齡期部份） 100
4-4-4 KYCⅢ 粗、細粒料之比重及吸水率試驗（粒料28天齡期部份）……..101
4-4-5 KYCⅢ 單位重與孔隙率試驗（粒料7天齡期部份）...................................102
4-4-6 KYCⅢ 單位重與孔隙率試驗（粒料28天齡期部份）.................................103
4-4-7 KYCⅢ 粗粒料健性試驗（粒料28天齡期部份）....................................105
第五章、結論與建議 106
5-1 結論 106
5-2 建議 107
參考文獻 108

參考文獻

外文部份：
1. Chang, I. L Chu, C, P. Lee, D. J., and Huang, C., “ Expression Dewatering of Alum-Coagulated Clay Slurries ”, Environment Science and Techology, 31, 5, 131-1319（1997）.
2. Derjaguin, B. V., and Churaev, “ N. V. Sterture of The Boundary Layers of Liquids and It’s Influence on The Mass Transfer in Fine Pores ”, Progress in Surface and Membrane Science, v.14, Acdemic Press, New York, USA (1981) .
3. Dentel Steven K. and James M. Gossett, “ Mechanisms of Coagulation with Aluminum Salts ”, J. Ameri. Wa t. Works Assoic., vol.80, NO.4, pp. 187-198 (1988) .
4. Dipak K. Dutta, Dipok Bordoloi and Prakash C. Borthakur, “ Hydration of Portland Cement Clinker in The Tresence of Carbonaceous Materials ”, Cement and Concrete Research, vol.25, NO.5, pp.1095-1102 (1995) .
5. Gregory. John, “ Role of Colloid Interactions in Solid-liquid Separation ”, Water Science and Technology, vol.27, NO.10, pp. 1-17 (1993) .
6. Healy, T. W. and La Mer, V. K., “ Energetics of Flocculation and Redispersion by Polymers ”, Journal of Colloid Science, Vol.19, pp. 323-332 (1964) .
7. Kakali, G., S.Tsivilis, and A.Tsialtas, “ Hydration of Ordinary Portland Cements made From Raw Mix Containing Transition Element Oxides ”, Cement and Concrete Research, vol.28, NO.3, pp.335-340 (1998) .
8. Knocke, W., R., Dishman C. M., and Miller, G.F., “ Measurement of Chemical Sludge Floc Density and Implication Related to Sludge Dewatering ”, Water Environ. Res., 65, 735-743（1993）.
9. LaMer,V.K.,and Healy, T.W., “ Adsorption-flocculation Reaction of Macromolecules at The Solid-liquid Interface ”, Rev. Pure App. Chem., 13, 112-118（1963）.
10. Mangrative, F.M., “ Synthesis and Properties of Polymers Used in Water Treatment ”, Proc.AWWA Seminar on Use of Organic Polyelectrolytes in Water Treatment , Publ.20173, Denver, USA（1983）.
11. O’Melia,C.R., “ A Review of The Coagulation Process ”, J.Public Works, 100, 5, 87-89（1969）.
12. O’Brien,J.H.and Novak,J.T., “ Effects of pH and Mixing on Polymer
Conditioning of Chenical Suldge ”, J.AWWA, 69, 600-605（1977）.
13. Potgieter, J.H., K.A. Horne, S.S. Potgieter and W.Wirth “ An Evaluation of The Incorporation of A Titanium Dioxide Producers Waste Material in Portland Cement Clinker ”, Materials Letters, Vol.57, pp.157-163 (2002) .
14. Stemle, E., “ Sludge Treatment and Disposal Systents For Rural Areas in Germary ”, Wat. Sci. Tch, 27, 9, 159-171（1993）.
15. Tiller, F. M., and Green, T.C., “ Role of Porosity in Filtration IX: Skin Effect with Highly Compressible Materials ”, AIChE J., 19, 1266-1273（1973）.
16. Tiller, F. M., and Yeh, C.S., “ The Role of Porosity in Filtration Part IX: Filtration Followes by Expression ”, AIChE J., 33, 1241-1249（1987）.
17.Tsang, K. R., Vesilind, P. A., “ Moisture Distribution in Sludge ”, Wat. Sci. Tech., 22, 135-142(1990) .
18. Valenti, G.L., V. Sabatelli, B. Marchese, “ Hydration Kinetics of Tricalcium Silicate Solid Solutions at Early Ages ”, Cement and Concrete Research , Vol.8 , pp.61–72 (1978) .
19. Vesilind, P.A, “ Treatment and Disposal of Wastewater Sludge ”, Ann- Arbor, Micch, USA（1979）.
20. Vesilind, P.A., “ Role of Water in Sludge Dewatering ” Wat. Envir. Res., 66 4-11（1994）.
21. Young, J. F., Mindess, S. and Darwin, D., Concrete, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, U.S.A (2002) .
35. Sawyer, C. N., Meccarty, P. L., and Parkin G. F., “ Chemistry Environmental Engineering ”, Mcgraw-hill International, New York, 4, 127-133（1994）.
中文部份：
22. 丁廷楨，「化學原理及應用基礎第三冊」（1999）。
23. 白志清，「工業礦渣取代無筋水泥製品之細粒料應用研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文(2001)。
24. 江康鈺，「廢棄物含氯成分對焚化過程重金屬物種形成及分佈特性影響之研究」，國立中央大學環境工程學研究所博士論文（1997）。
25. 呂維明、呂文芳編，「過濾技術」，高立圖書有限公司（1994）。
26. 呂榮翔，「鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所（2005）。
27. 陳姝樺，「以二氧化氯為前氧化劑對淨水混沉之影響探討」，逢甲大學環境工程與科學研究所碩士論文（2003）。
28. 杜邦中國二氧化鈦事業部網http://www.dupont.com.cn/tipure/index.html
29. 張敏超，「鋁系混凝劑的化學及其應用」，化工資訊，工業技術研究院化學工業研究所，1992年4月。
30. 雷揚中，「焚化爐底碴應用於道路工程之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文(2004)。
31. 洪嘉祥，「熱調理/調理劑對污泥流變性質與脫水效率之相關研究」，國立台灣大學環境工程學研究所碩士論文（2000）。
32. 林志麟、李奇旺、康世芳，酸化處理對染整化學污泥減量及脫水性之影響。第十八屆廢棄物處理技術研討會論文集（2003）。
34. 馬啟隆，「離子水化特性影響鐵汙泥脫水性之研究」，國立中興大學土木工程學研究所碩士論文（1980）。
35.李皇偉，「混凝土裂縫修補後強度及破裂韌性之研究-環氧樹酯及聚甲基
丙烯酸系樹酯」，朝陽科技大學營建工程系（2003）。

指導教授

李釗(Chau-Lee)

審核日期

2007-7-20

推文