攀枝花某钒钛磁铁矿尾矿综合利用

这是一篇矿产综合利用领域的论文，包含矿物加工工程和陶瓷及复合材料领域。以攀枝花某选厂钒钛磁铁矿尾矿为对象，对其进行再磨再选实验，通过“阶磨阶选”工艺，获得了TFe品位为58.59%的铁精矿；通过“一粗一扫三精”浮选流程，获得了TiO₂品位达46.63%的钛精矿，钒钛磁铁矿再选尾矿中TFe、TiO₂品位分别为5.71%、2.96%，实现了有效组分的高效分离。以钒钛磁铁矿再选尾矿、长石尾矿及高岭石型硫铁矿尾矿为基料，添加辅料发泡剂碳化硅，在1160℃煅烧30 min条件下，制备了体积密度为482 kg/m³，吸水率2.35%，抗压强度3.03 MPa的发泡陶瓷材料，实现了钒钛磁铁矿尾矿的综合利用。     

全尾矿基轻质发泡陶瓷的制备及正交试验研究

以四川某钒钛磁铁矿浮选尾矿、长石尾矿和高岭石型硫铁尾矿为主要原料,制备轻质发泡陶瓷.基于原料化学成分分析进行物料配比、磨矿细度、SiC用量试验及L16(44)烧成制度正交试验.结果表明,优选试验质量配比为:钒钛磁铁矿尾矿30％、长石尾矿50％、高岭石型硫铁尾矿20％,外掺发泡剂碳化硅质量分数0.4％.确定最优烧成制度为...     

粉煤灰/废砖基多孔建筑材料及其性能

以粉煤灰和废砖为主要原料,碳酸钠为发泡剂,硼砂为助熔剂制备多孔建筑材料。分析了生坯成型工艺及粉煤灰、废砖粉配比对材料形貌与性能的影响。结果表明,相较于"压块法","铺料法"工艺制备出的样品发泡膨胀程度高、体积密度低。随着废砖粉掺量的增加,样品孔径趋于均匀,但过多的废砖粉会导致熔体液相黏度过小,出现塌陷、部分气泡合并与溢出的情况,使样品的体积密度过大,同时过多的废砖粉通过影响样品的晶相组成与含量降低抗压强度。在粉煤灰与废砖粉质量配比为50∶50的情况下,采用"铺料法"制备出的样品发泡与烧结程度良好,孔径均匀,体积密度为1.313 g/cm~3、抗压强度为18.25 MPa,综合性能优于泡沫玻璃和黏土砖,与高密度泡沫混凝土相近。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域，选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土，研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰，V漏时间减少，扩展度提高，T500用时和J环差值均减少，施工性能得到改善；尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土，28 d的混凝土抗压强度达到设计要求，56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内，尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

利用铁尾矿制备微晶泡沫玻璃的热处理工艺研究

以商洛某尾矿库现存铁尾矿为主要原料，以废玻璃为增硅剂，CaCO₃为发泡剂，TiO₂和CaF₂作为复合晶核剂，采用粉末法二次烧结法制备微晶泡沫玻璃，研究了发泡工艺和微晶化工艺对其抗压强度、密度以及热导率的影响。结果表明:在1 350℃、保温2 h条件下获得了最佳熔制效果的基础玻璃；铁尾矿掺入质量分数为40%，在900℃时发泡30 min、1 120℃微晶化处理2 h后，制得了孔径尺寸为1.6~2.0 mm、表观密度为1.679 g·cm-3、抗压强度27.22 MPa、热导率为0.107 W·（m·K）-1的微晶泡沫玻璃。      

稀土尾矿制备多孔陶瓷及其性能

以稀土尾矿为主要原料,高岭土尾矿为黏结剂,长石为助熔剂,外掺碳化硅为造孔剂,制备多孔陶瓷材料。研究碳化硅用量及烧结温度对多孔陶瓷气孔率、抗折强度、体积密度以及吸水率的影响,并对制品的表观形貌和物相组成进行分析。结果表明,碳化硅用量与烧结温度对多孔陶瓷性能有明显影响,随着碳化硅用量的增加和烧结温度的升高,多孔陶瓷的气孔孔径明显增大。在碳化硅用量为0.5%,烧结温度为1 140℃,保温时间为20 min的条件下,可制得性能优异的多孔陶瓷材料,此时制品气孔率为73.5%,抗折强度为1.72 MPa,体积密度为438 kg/m~3,吸水率为1.5%,气孔孔径介于2～4 mm,满足T/CECS 480-2017《发泡陶瓷保温板应用技术规程》性能要求。烧结后多孔陶瓷物相组成主要为石英、白榴石和莫来石。     

铁尾矿基轻质高强陶粒的制备及应用研究

以铁尾矿为主要原料烧制轻质高强度陶瓷颗粒,研究铁尾矿含量、发泡剂添加量和烧成温度对陶粒性能的影响.结果表明,采用100％铁尾矿为原料,0.1％碳化硅(SiC)为发泡剂,在1150℃保温20 min,制得陶粒的堆积密度为0.99 t/m3,筒压强度为16.3 MPa,吸水率为4.25％.再以此陶粒作为骨料制备陶粒混凝土,...     

膨胀珍珠岩泡沫玻璃制备及性能研究

泡沫玻璃属于多孔性轻质保温材料,广泛应用于建筑工业上。以膨胀珍珠岩和碎玻璃为主要原料,采用正交实验设计的方法,通过外加剂的添加,研究了制备过程中原材料用量、外加剂掺量、发泡温度及发泡时间对膨胀珍珠岩泡沫玻璃抗折、抗压强度、孔隙率、吸水率等物理性能参数的影响,制备了性能较好的膨胀珍珠岩泡沫玻璃。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域,选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土,研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰,V漏时间减少,扩展度提高,T500用时和J环差值均减少,施工性能得到改善;尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土,28 d的混凝土抗压强度达到设计要求,56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内,尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

黄金尾砂和煤矸石协同制备发泡陶瓷及其性能研究

为推动大宗矿山固体废弃物的综合利用,开发多种矿山固体废弃物协同制备发泡陶瓷技 术,以黄金 尾砂和煤矸石为主要原料,微硅粉、方解石、钠长石和滑石为辅助原料,碳化硅为发泡剂,通 过高温熔融法制备发泡 陶瓷。基于发泡陶瓷气孔统计数据研究了微硅粉、发泡剂掺量对发泡陶瓷气孔结构的影响,研 究表明,在一定范围 内随着微硅粉掺量的增加发泡陶瓷气孔均匀度变差,气孔孔径范围由 1.3～1.7mm 扩大至 0.7 ～2.0 mm,发泡剂掺量 的增加使发泡陶瓷气孔均匀度变差的同时使发泡陶瓷气孔的平均孔径由 1.2 mm 增加至 3 mm 。同时以抗压强度和 体积密度为表征来探究微硅粉与发泡剂掺量对发泡陶瓷物理性能的影响规律。结果表明,发泡 陶瓷体积密度和抗 压强度随着微硅粉掺量的增加均先减小后增大,随着发泡剂掺量的增加均明显降低。研究成果 为综合利用黄金尾 砂、煤矸石制备发泡陶瓷提供了新的参考方向。     

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。     

赤泥掺加量对保温装饰建筑陶瓷性能的影响

利用建筑垃圾、抛光砖废料和黏土为主要原料,通过掺加大量赤泥,制备保温装饰一体化建筑陶瓷材料。研究了赤泥掺加量对保温装饰一体化建筑陶瓷材料的体积密度、孔隙率、抗压强度、导热系数和软化温度的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相组成和形貌进行表征。结果表明:当赤泥的掺加量为35%时,制备的样品发泡均匀,气泡大小较一致,体积密度为0.25 kg/m3,孔隙率达到74.58%,抗压强度为9.87 MPa,导热系数为0.059 W/(m·K),软化温度为1170℃,耐燃烧性达到A1级。     

泡沫陶瓷孔密度对低浓度瓦斯燃烧特性影响分析

搭建了低浓度瓦斯在碳化硅泡沫陶瓷内燃烧的实验台,研究了碳化硅泡沫陶瓷孔密度对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。结果表明:碳化硅泡沫陶瓷孔密度对瓦斯燃烧温度的影响并非线性,也非单向,在10 PPI和40 PPI孔密度下均出现了反常分布,孔密度由10 PPI增加至20 PPI时,泡沫陶瓷中温度增加,增加至30 PPI时温度反而降低,40 PPI的泡沫陶瓷温度又高于30 PPI的;20 PPI的碳化硅泡沫陶瓷综合换热效果最好,燃烧室整体温度水平较高;同一流速下,4种孔密度的碳化硅泡沫陶瓷内的CO浓度都随当量比的增大而减小,而且当量比由0.50上升到0.55时,CO排放急剧减小;CO排放也与孔密度有关,但规律并不明显,大体上可以看出,20 PPI的碳化硅泡沫陶瓷对应的CO排放浓度在所测当量比范围内普遍偏低,而10 PPI的碳化硅泡沫陶瓷对应的CO排放浓度略高;NO的排放规律与CO相反,NO的排放浓度随当量比的增大而不断增加,NO_x的排放趋势和NO的排放趋势大体一致。     

山西某碱铝硅质型铜尾矿制备高强陶粒的正交试验研究

我国尾矿资源的综合利用一直是一个难题。以山西某碱铝硅质型铜尾矿为主要原料制备了高强陶粒轻集料。基于原料化学成分分析进行物料配比试验、粉磨试验、造粒试验及设计L₁₆（45）烧成制度正交试验研究,结果表明,优选试验配方（质量配比）为:铜尾矿50%、长石25%、白云石10%、废弃土15%、黏结剂水玻璃的用量（原料质量比）为5%。确定最优烧成制度为:预热温度800℃、预热时间20 min、烧成温度1 170℃、烧成时间15 min。最终烧制出的尾矿陶粒轻集料堆积密度为874 kg/m3,筒压强度达到7.5 MPa,吸水率为2.1%,为铜尾矿的高附加值综合利用提供了一个新的解决方案。      

烧结温度对钡渣陶瓷砖结构和力学性能的影响

以钡渣和高岭土为原料,采用固相烧结法制备钡渣陶瓷砖,通过抗压强度、吸水率及X射线衍射仪(XRD)分析,研究了烧结温度对钡渣陶瓷结构和力学性能的影响。研究表明,随着烧结温度升高,钡长石相逐渐增多,晶粒尺寸增大,晶格应变减小,吸水率降低。此外,1100℃烧结的陶瓷具有最佳力学性能,此温度下十二烷基硫酸钠(SDS)添加量为0.8%的陶瓷样品与不含SDS样品相比相结构组成相似,但SDS添加量为0.8%样品抗压强度和吸水率表现更优。因此,合适的烧结温度与SDS添加量都对陶瓷材料的相结构组成、晶粒尺寸、晶格应变、抗压强度和吸水率有重要影响。     

烧结助剂添加对某黄金尾砂制备发泡陶瓷的影响

以黄金尾砂制备发泡陶瓷应用前景广阔,但存在烧结温度过高等问题,烧结助剂的添加可以有效降低发泡陶瓷的烧结温度。以氟硅酸钠和钠长石的混合物为烧结助剂,采用无压粉体烧结法制备黄金尾砂发泡陶瓷,研究了氟硅酸钠和钠长石添加比例对黄金尾砂发泡陶瓷微观形貌、抗压强度、体积密度及显气孔率的影响。结果表明：随着氟硅酸钠所占比例的增加,样品的抗压强度和体积密度均先上升后下降,显气孔率先减小后增大,孔径尺寸和分布的均匀性变好;当氟硅酸钠与钠长石添加比例为5∶3、烧结温度为1 050 ℃时,可以成功制备出体积密度455 kg/m3、抗压强度4.7 MPa、显气孔率21%、气孔分布均匀的黄金尾砂发泡陶瓷。适量添加钠长石可以增加气孔数量,添加过量则会因为高温下低黏度液体含量过高而导致孔结构坍塌;烧结助剂应该以氟硅酸钠为主,根据不同要求添加适量的钠长石以提高显气孔率。     

粉煤灰基地质聚合物发泡材料的性能与微观结构

本研究以循环流化床粉煤灰(CFA)、水玻璃(WG)和氢氧化钠(NaOH)为原料,双氧水(H₂O₂)为化学发泡剂,制备粉煤灰基地质聚合物发泡材料。通过添加掺量(wt)3%～8%的H₂O₂发泡剂,测试发泡材料的发泡倍数、孔径分布、表观密度、宏观孔隙率和抗压强度等物理和力学性能,研究该体系的发泡驱动力与浆体阻力的平衡点和宏观孔结构对抗压强度的影响。结果表明:掺量(wt)5%是该体系发泡驱动力与浆体阻力的平衡点;当H₂O₂发泡剂掺量(wt)为5%时,发泡倍数、表观密度、宏观孔隙率和抗压强度分别为4.2倍、255 kg/m3、81.7%和0.65 MPa。不同的孔径分布对抗压强度的影响程度是不同的,其中孔径10～20μm的孔为关键因子,对抗压强度影响最大。     

脱硫石膏砌块的性能研究

为获得轻质且强度高的新型脱硫石膏砌块材料,以脱硫石膏为原料通过添加膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂来研究新型石膏砌块表观密度、断裂荷载、抗压强度、软化系数、吸水率等变化情况。研究结果表明,当膨胀珍珠岩掺量为1.25％、玻璃纤维的饱和掺量为1.4%、防水剂的掺量为2%时石膏的表观密度及力学性能最优,在此条件下制备砌块砖表观密度为959kg/m₃,断裂荷载为2720N,抗压强度为10.7MPa。     

铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究

碱渣和细铁尾矿属污染性大宗固体废弃物，为了确定以它们为主要原料制备高强环保陶粒的可能性，进行了核壳结构烧结陶粒的制备工艺条件研究，并对主要工艺条件下烧结陶粒的矿物成分进行了分析。结果表明：①铁尾矿和碱渣用量增大，煅烧温度升高，煅烧时间延长，核壳结构烧结陶粒的吸水率、膨胀率均升高，筒压强度和堆积密度总体均降低，只是在较低煅烧温度、较短煅烧时间情况下核壳结构烧结陶粒的筒压强度均较低。②铁尾矿用量为70%，碱渣用量为6%，煅烧温度为1 140 ℃，煅烧时间为90 min情况下，核壳结构烧结陶粒的吸水率为1.25%、膨胀率为1.24%、堆积密度为870.3 kg/m3、筒压强度为10.67 MPa，符合国家标准中高强陶粒的要求（吸水率＜10%、堆积密度等级＜900 kg/m³、筒压强度等级＞6.50 MPa）。③该陶粒碎磨产品（0.075~0 mm）氯离子渗出率为0.000 1%，远低于标准中I类砂≤0.01%的要求。④核壳结构烧结陶粒核芯配合料中的碱渣是促进蓝晶石形成的重要原料，蓝晶石是影响该陶粒强度的关键性矿物，升高煅烧温度和延长煅烧时间均能促进陶粒中含氯化合物的形成，防止掺加碱渣的陶粒中氯离子的渗出。