近日,我校綠色冶金與資源循環利用團隊在冶金固廢資源化與高值化利用領域取得系列重要進展。
市政污泥作為污水處理過程中所產生的一種不可避免的副產物,一直以來都是大城市所面臨的棘手的環境負擔。市政污泥在建筑和建材中的資源化利用極具研究前景,不僅為污泥管理提供了有價值的解決方案,還有效緩解了建筑行業對于天然黏土資源的嚴重依賴。為了促進市政污泥在建材中的增值應用,團隊利用高嶺土和污泥廢物作為原材料通過原位燒結制備出一種優質的建筑陶瓷。相關研究成果發表在化學反應工程、環境化學工程和材料合成與加工領域一區TOP期刊《Chemical Engineering Journal》(IF: 15.1)。我校為論文第一單位,冶金工程學院蔚來好博士為第一作者,張穎異副教授為通訊作者。

(建筑陶瓷配料設計與燒結條件)

(建筑陶瓷的表面微觀結構特征)

(建筑陶瓷的燒結機理)
為了降低燒結溫度和燒結能耗,在上述工作的基礎上,團隊進一步利用高爐渣替代部分高嶺土制備出可持續建筑磚。研究表明,高爐渣的加入可以促進建筑磚中液態玻璃相的產生,從而調節了建筑磚的氣孔結構、工程性能、顆粒排列以及固結程度,為污泥和高爐渣固廢在建筑材料中的利用提供了參考。相關成果發表在建筑和建材領域頂級期刊《Cement and Concrete Composites》(中科院一區TOP期刊,IF為10.5)和《Construction and Building Materials》(中科院一區TOP期刊,IF為7.4)。我校為論文唯一單位,蔚來好博士為第一作者,張穎異副教授為通訊作者。

(建筑磚的表面形貌表征)

(建筑磚的斷面形貌表征)

(建筑磚的孔徑分布)

(建筑磚的工程性能)
以上研究工作得到了先進鋼鐵流程及材料國家重點實驗室開放基金和校企產學研項目的資助支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146509
https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105337
https://doi.org/10.1007/s10311-022-01550-6
https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.109061
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135084
(撰稿:張穎異 審核:龍紅明 張苒 王菁)