Giới thiệu
Trong bối cảnh khủng hoảng khí hậu đang diễn ra, có một nhu cầu mạnh mẽ để tăng cường hiệu quả năng lượng của các quy trình sản xuất vật liệu tiên tiến. Sản xuất xi măng cổ điển đóng góp khoảng 8% lượng phát thải CO2 toàn cầu, và sản xuất clinker chiếm phần lớn trong số các phát thải này. Do đó, các công nghệ mới đang được phát triển để giảm lượng khí thải carbon của các vật liệu giống xi măng.
Có các phương pháp khác nhau trong việc phát triển các vật liệu giống xi măng giảm khí thải carbon:
- Giảm lượng clinker cần thiết
- Thay thế clinker bằng các vật liệu carbon không gây tác động
- Thu hồi CO2 cần thiết cho quy trình
Trong mỗi phương pháp này, việc phân tích khoa học cẩn thận là cần thiết trong suốt quá trình phát triển và sản xuất. Nhiễu xạ tia X (XRD) là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ để xác định các thành phần tinh thể và định lượng chúng. Phần mềm phân tích tiên tiến cung cấp các tùy chọn cho một phương pháp không chuẩn để định lượng phần vô định tính của một hỗn hợp, đóng một vai trò quan trọng trong các vật liệu giống xi măng tiên tiến.
Thiết bị nhiễu xạ tia X (XRD)
Dòng sản phẩm Thermo Scientific™ ARL™ EQUINOX XRD đại diện cho dòng thiết bị XRD từ hệ thống làm việc để bànđơn giản, dễ sử dụng cho phân tích thông thường đến các hệ thống nghiên cứu chất lượng tốt hơn, có thể đặt sàn
ARL EQUINOX 100 sử dụng một ống tia X hội tụ (50 W với Cu hoặc Mo hoặc 15 W với Co) được thiết kế tùy chỉnh, không cần hệ thống làm lạnh bên ngoài. Đơn vị này có thể được di chuyển giữa các phòng thí nghiệm hoặc ra các lĩnh vực khác mà không cần bất kỳ cơ sở hạ tầng đặc biệt nào.
ARL EQUINOX 100 cung cấp tốc độ thu thập dữ liệu nhanh hơn so với các máy phân tán khác nhờ vào cảm biến đa vị trí cong (CPS) độc đáo của nó, đo tất cả các đỉnh phân tán cùng một lúc và trong thời gian thực.
Thí nghiệm
Các mẫu bột (nghiền bi) đã được đo độ phản xạ trong chế độ sử dụng Máy đo nhiễu xạ ARL EQUINOX 100 với sự bức xạ của Cu Kα. Việc đánh giá dữ liệu (định tính và định lượng) đã được thực hiện bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu MDI JADE 2010 và ICDD PDF4+. Việc định lượng đã được thực hiện thông qua việc sử dụng phần mềm lọc WPF Rietveld. Một phương pháp tiếp cận không tiêu chuẩn để định lượng chất vô định hình nội dung (sử dụng giá trị giả RiR) đã được áp dụng.
Kết quả
Phương pháp mới đã giảm hàm lượng clinker trong xi măng bằng cách sử dụng hỗn hợp đất sét nung và đá vôi cùng với thạch cao và clinker. Một mẫu hỗn hợp như vậy đã được điều tra, bao gồm 91% vật liệu vô định hình (đất sét nung), 6% canxit (CaCO3) và 3% natrit (Na2CO3).
Hình 3 cho thấy thạch cao tự nhiên có pha thạch anh nhỏ.
Tro bay (Hình 4), một sản phẩm chất thải công nghiệp, có thể được sử dụng như một vật liệu giống xi măng để hoàn toàn thay thế clinker. Chất lượng của nó phụ thuộc mạnh mẽ vào mức độ vô định tính của vật liệu. Tro bay được hiển thị trong Hình 4 gần như là 100% vô định tính với một chút pha bên cạnh là thạch anh.
Portlandite (Hình 5) có thể được thêm vào hỗn hợp xi măng và sau đó được đóng rắn bằng CO2 thải ra, điều này giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Một mẫu portlandite bao gồm 39% vật liệu vô định hình, 51% portlandite, 5% calcite, 4% grossite và 1% thạch anh được hiển thị trong Hình 5.
Kết luận
Máy đo nhiễu xạ ARL EQUINOX 100 tạo ra dữ liệu hoàn hảo để phân tích các mẫu vật liệu giống xi măng giảm khí thải carbon. Việc sử dụng phương pháp không tiêu chuẩn đã được chứng minh là một kỹ thuật mạnh mẽ, trực tiếp cho ra thành phần của ngay cả các hỗn hợp phức tạp.
Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các thiết bị nhiễu xạ tia X hãng Thermo Fisher.
EN