Reactivity of industrial wastes as measured through ICP‐OES: A case study on siliceous Indian biomass ash
Reactivity of industrial wastes as measured through ICP‐OES: A case study on siliceous Indian biomass ash
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通过 ICP-OES 测量工业废物的反应性：印度硅质生物质灰的案例研究
DOI：
10.1111/jace.16628
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发表时间：
2019
影响因子：
3.9
通讯作者：
Olivetti, Elsa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Uvegi, Hugo;Chaunsali, Piyush;Traynor, Brian;Olivetti, Elsa
作为非晶态二氧化硅的未开发来源，工业生成的印度生物质灰(SA)-90%非晶态，含有约60%的二氧化硅和约20%的未燃烧碳-可用于生产水泥和碱活性粘结剂。本文报道了在SA：Ca(OH)2wt%分别为100：0、87.5：12.5和82.5：17.5的条件下，SA在0.5Mol/L和1Mol/L的氢氧化钠溶液中溶解非晶态硅。通过电感耦合等离子体发射光谱监测元素溶解和随后/同时吸收的产物，为评估工业废物在使用粘结剂的系统中的利用提供了一个有效的程序。在1mol/L氢氧化钠溶液中，28天后，由于生成了类托贝莫来石C-S-H，SA中的硅溶出量高达68%，而在Ca(OH)2存在下，溶出量降低了38%。由电感耦合等离子体发射光谱结果计算出的产物化学性质，并经EDTA/NaOH选择性溶解验证，即Ca/Si为0.6-1，钠的吸附为1-2 mmol/g-与上述技术所表明的结果一致。这表明了电感耦合等离子体发射光谱在通过这种方法评估产品化学方面的有效性。
An untapped source of amorphous SiO2, industrially generated Indian biomass ash (SA)—90% amorphous, with composition of ~60% SiO2and ~20% unburnt carbon—can be used to produce cementitious and alkali‐activated binders. This study reports dissolution of amorphous Si from SA in 0.5 mol/L and 1 mol/L aqueous NaOH, with and without added Ca(OH)2, at SA:Ca(OH)2wt% ratios of 100:0, 87.5:12.5, and 82.5:17.5. Monitoring of elemental dissolution and subsequent/simultaneous product uptake by ICP‐OES offers an effective process for evaluating utility of industrial wastes in binder‐based systems. After 28 days in solution, up to 68% of total Si is dissolved from SA in 1 mol/L NaOH, with values as much as 38% lower in the presence of Ca(OH)2, due to the formation of tobermorite‐like C‐S‐H. FTIR,29Si MAS‐NMR, and XRD are used to characterize solid reaction products and observe reaction progress. Product chemistries calculated from ICP‐OES results and verified by selective dissolution in EDTA/NaOH—namely, Ca/Si of 0.6‐1 and Na adsorption of 1‐2 mmol/g—are found to be consistent with those indicated by aforementioned techniques. This indicates the efficacy of ICP‐OES in estimating product chemistry via such a methodology.
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