用活化煤矸石制备新型胶凝材料

采用脱硫石膏和分析纯CaO作为活性激发剂,通过3种方式活化北京房山煤矸石,并检测、分析用不同方式活化的煤矸石制成的胶凝材料的强度,进而研究了活性激发剂和混磨方式对试验材料热蚀变活化的影响。运用X射线衍射分析表征了煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜（SEM）分析表征了煤矸石质胶凝材料的胶凝活性。结果表明：该煤矸石的主要活性来源是粘土类矿物,700 ℃煅烧时煤矸石中的高岭石和绿泥石脱水、分解,生成无定形SiO₂和Al₂O₃,与CaO发生固相反应,湿混工艺下固相反应完全,生成C₁₂A₇和C₂S两种水硬性活性物质,活化物料具有较高的胶凝活性。     

准格尔电厂炉前煤矿物组成及其对高铝粉煤灰形成的贡献

准格尔电厂粉煤灰中的Al₂O₃含量高达52.72%，这在世界上十分少见，为详细了解这一特殊粉煤灰的成因并加以高附加值利用，采用ICP-AES，XRD和FESEM-EDX等方法详细研究了该电厂炉前煤的煤岩、煤质、煤中矿物组成和灰成分特征，同时测定了粉煤灰的化学成分.结果表明，准格尔电厂煤中矿物以高岭石和勃姆石为主，分别占煤中矿物总量的71.1%和21.1%.粉煤灰中高Al₂O₃含量来源于煤中丰富的高岭石和勃姆石矿物在电厂高温下的转化和分解产物；石英仅占煤中矿物组分的1.9%，也相应地提高了粉煤灰中的Al₂O₃/SiO₂质量比，使得这一比值达到1.50，是常见粉煤灰的3倍左右.煤中其它矿物含量较少，使得粉煤灰中其它氧化物含量相应降低，这为高铝粉煤灰的高附加值利用奠定了良好基础.     

氯化焙烧法处理宜春锂云母矿提取锂钾的研究

采用氯气作氯化剂氯化焙烧江西宜春锂云母矿提取锂、钾, 研究了氯化焙烧温度、时间及添加剂对锂云母氯化效率的影响, 并采用XRD对焙烧后物料进行了物相分析。结果表明: 以氯气处理锂云母, 氯化焙烧温度为850 ℃, 时间为3 h时, 锂、钾的提取率分别为92.49%和71.06%; XRD结果表明, 焙烧后物料主要物相为LiAl(SiO₃)₂、SiO₂、KCl、NaCl、K(Si₃Al)O₈。当添加与锂云母质量比为0.7的氧化钙后, 物料的熔点明显提高, 900 ℃下氯化焙烧30 min时, 锂的浸出率为92.5%, 钾的提取率提高到96.7%。添加氧化钙焙烧后浸出渣主要物相为Ca_0.65Na_0.35(Al_1.65Si_2.35O₈)、CaF₂、SiO₂。     

煤矸石制备沸石分子筛及其对酸性废水中Cu2+的吸附性能

煤矸石中富含SiO₂和Al₂O₃，可作为制备沸石分子筛的原料。对枣庄矿业集团煤矸石进行低温氧化、酸浸除杂和高温煅烧，再加以碱熔二次活化等预处理后，进行水热合成反应，制备了沸石分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物晶体结构、微观形貌和骨架结构进行了表征，表明产物为形态较佳且结晶度较高的4A分子筛。将所制备分子筛用于水中Cu²⁺的吸附，考察了分子筛用量、溶液pH值、吸附时间和温度对吸附效果的影响。结果表明在分子筛用量为6.0 g/L、pH值为5.0、吸附时间为180 min、吸附温度为40℃时，对Cu²⁺浓度为0.01 mol/L的酸性废水中Cu²⁺的吸附率可达89.2%。吸附动力学分析表明吸附过程符合准二级动力学方程，化学吸附在吸附过程中起主导作用。     

广西某地石英岩矿提纯试验研究

针对广西某石英岩矿进行矿物组成、嵌布特征及单矿物分析等工艺矿物学研究，结果表明，试样中石英矿物达到96.635%，杂质矿物种类多、含量少，主要为钾长石、绢云母、高岭石等;杂质矿物(高岭石、绢云母、钾长石)嵌布粒度均较细，多数杂质矿物与石英紧密连生，或呈细粒至微细粒包裹在石英中，导致石英单矿物SiO₂品位未达到高纯石英砂(SiO₂质量分数大于等于99.9%)要求，仅为99.73%。基于矿石特性，开展“磁-浮-酸浸”新工艺研究，最终可获得SiO₂品位为99.67%，杂质Fe₂O₃含量(质量分数)为0.011%、Al₂O₃含量为0.27%的石英精矿，满足QB/T 2196-1996《玻璃工业用石英砂的分级》五级晶质玻璃石英砂要求，达到JC/T 529-2000《平板玻璃用硅质原料》Ⅰ类优等品要求，接近JC/T 2314-2015《光伏玻璃用硅质原料》二级品需求。     

化学增钙与热复合活化煤矸石的性能研究

对江苏宜兴煤矸石的基本物性分析知,其主要矿物成分为高岭石和石英,化学成分中Cao的含量相对较低.于煤矸石高温煅烧过程中引入不同掺量的CaO后制成活化煤矸石样,采用X射线衍射分析法(XRD)对其活化过程的结构特征进行分析,同时采用比强度法对部分活化煤矸石的火山灰效应进行评定.结果表明:煅烧温度较低时,生成的硅酸盐矿物较少...     

西南地区某高泥堆积型铝土矿选矿试验研究

西南地区某高泥堆积型铝土矿中Al₂O₃、SiO₂含量分别为47.25%、10.86%，铝硅比为4.35；主要目的矿物为硬水铝石，主要脉石矿物为高岭石，其他金属矿物有赤铁矿、针铁矿以及锐钛矿等。矿石中矿物的共生关系较为复杂，目的矿物嵌布粒度不均，单体解离度不高；铁、钛矿物与铝矿物之间紧密共生，难于实现有效分离。针对该矿石采用全泥正浮选的选矿工艺，以氢氧化钠为调整剂、水玻璃为抑制剂，EMB-506为捕收剂，在磨矿细度为-0.074 mm占70%的条件下，闭路试验可获得Al₂O₃品位为51.62%，SiO₂品位为6.05%，铝硅比为8.53，Al₂O₃回收率为86.66%的浮选精矿。该工艺流程结构及浮选药剂制度简单，所得浮选精矿达到了拜耳法生产氧化铝对给料的要求。     

黑龙江柳毛石墨矿石的矿物学特征研究

为查明黑龙江柳毛石墨矿石的矿物学特征,采用XRF、XRD、Raman等测试分析手段对矿石的化学成分、矿物组成、晶体结构等进行了研究。结果表明,柳毛石墨矿石的主要化学组成除C外,还含有SiO₂、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、BaO、V₂O₅等;脉石矿物主要有石英、云母（金云母、黑云母和绢云母）,此外还含有长石（正长石和微斜长石）、蒙脱石、钙铝榴石及少量的伊利石、辉石、硅灰石等。石墨的晶胞参数a=0.244 4~0.247 3 nm,V=0.034 7~0.035 5 nm3;石墨主要呈条带状与脉石矿物相间分布,少量石墨颗粒呈星点状分散在脉石矿物中。由提纯后石墨样品的Raman光谱得知,相同采样层位石墨样品的石墨化度差别较大,石墨晶体结构的完善程度不同,R（I_D/I_G）为0.07~0.21;不同采样层位,石墨样品的3R多型（Rh）的含量有所差别。      

海泡石族凹凸棒土原位晶化合成 NaY分子筛

以焙烧凹凸棒土、高岭土为原料, 采用水热原位晶化法成功合成了NaY分子筛。通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附等测试手段对所合成的样品进行了表征分析, 并着重考察了物料配比和晶化温度对分子筛相对结晶度的影响。研究结果表明: 在原位晶化体系中, 随n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的减小, 其相对结晶度增大; 体系中适当的碱度[n(Na₂O)/n(SiO₂)和n(Na₂O)/n(H₂O)]能提高分子筛的相对结晶度; 其中n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为影响分子筛结晶度的主导因素。最主要的动力学因素为晶化温度, 随晶化温度的升高, 产品的相对结晶度显著提高, 晶化温度升至100 ℃时, 得到相对结晶度较高的NaY分子筛晶体。     

SiO2质量分数及烧成温度对陶瓷板性能的影响

以某陶瓷大板企业提供的9种矿物原料和石英砂为原料，根据其化学组成和K₂O-Al₂O₃-SiO₂三元系统相图设计4种SiO₂含量不同陶瓷板原料配方。通过摩尔比例换算出每种原料中所含SiO₂、Al₂O₃和K₂O含量。研究配方SiO₂含量及烧成温度对陶瓷板试样性能的影响，并结合X射线衍射与断口显微形貌进行分析。结果表明，陶瓷板中SiO₂含量过高、过低均不利于陶瓷板烧结和性能提高。本试验原料配方中适宜SiO₂含量为63.58%，在1 130℃烧结性能最佳，试样抗折强度达75.69 MPa，体积密度为2.48 g/cm³，吸水率为0.13%。     

焦作矿区煤矸石资源化利用途径分析

以焦作矿区煤矸石为研究对象,采用X R F、X R D研究了煤矸石的化学组成和矿物组成,用H R-ICP-M S、AF S分析了微量元素的含量。结果表明,煤矸石主要化学成分为SiO2和Al2O3,以及F e2O3、CaO、M gO、N a2O、K2O、Ti2O等,矿物组成为石英、高岭石、白云母、方解石及埃洛石。最后,对焦作矿区煤矸石在制备建筑材料、微量元素利用及农业生产等方面的应用进行了评价。     

六盘水煤矸石酸浸渣制备NaP分子筛

将煤矸石酸浸渣在750℃下煅烧除炭,与Na_2CO_3按质量比1∶1.2混合,在800℃煅烧1.5 h,制备Na P分子筛,优化工艺条件为:n(SiO_2)/n(Al_2O_3)为4.5,n(Na_2O)/n(SiO_2)为1.5, n(H_2O)/n(Na_2O)为35,94℃晶化9 h。结果表明,煤矸石酸浸渣经碱熔可完全活化,采用水热晶化的方法,可制备结晶良好的NaP分子筛。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.     

利用活化煤矸石制备新型胶凝材料研究

采用脱硫石膏和CaO作为活性激发剂,利用700℃低温热活化法活化煤矸石,与矿渣、水泥熟料混合制备出煤矸石质胶凝材料,并研究了激发剂和混磨方式对北京房山煤矸石进行热蚀变活化的影响.运用X射线衍射(XRD)分析和化学全分析表征煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜(SEM)分析表征煤矸石质胶凝材料的胶凝活性.结果表明:采用湿法热蚀变活化法,煤矸石中的高岭石在700℃可以完全脱水、分解成活性SiO2和Al2O3.采用该原料制备出的煤矸石质胶凝材料具有较高的早期强度,水化28d的硬化浆体结构密实.      

铜川自燃煤矸石特征研究

以铜川自燃煤矸石为研究对象,通过分拣、粉碎、过筛,利用X-射线荧光光谱仪、热分析仪、X射线衍射进行晶相检测并用JADE软件、电子探针及能谱仪等深度评价了铜川自燃煤矸石的组成、结构、性质。结果表明：铜川煤矸石经自燃后主要物相为α-石英、κ-Al2O3以及无定形SiO2和Al2O3,同时还夹杂着方解石和白云石;铜川煤矸石的自燃温度在600~680 ℃;铜川自燃煤矸石在自燃过程中结构破坏程度越大,形成的无定形体越多,结晶度越低,元素含量分布越分散,活性越高。     

我国朔州地区煤矸石的矿物学特征及煅烧组分变化研究

目前，煤矸石利用是固废处置与利用的重要内容之一，煤矸石的综合利用与其矿石性质密切相关，但对煤矸石各组分的嵌布关系，元素分布、物相存在形式、微观形貌等相关研究较少。文章针对我国朔州地区煤矸石开展工艺矿物学研究，采用XRD、XRF、EDS、SEM等方法，查明了该煤矸石成分为石英、高岭土、黄铁矿、伊利石、金红石，且多为集合体形式存在，其颗粒微观形貌呈现层状或鳞片状。煤矸石中有用矿物高岭石的含量为56.3%，其次为石英21.1%，伊利石15%。铁杂质主要以黄铁矿存在，其含量为6.5%。煤矸石煅烧试验表明:黄铁矿在850℃左右开始被氧化，生成赤铁矿；在1 000℃煅烧2 h，煤矸石中碳降低到0.1%以下，硫含量也降低到1.74%。在900~1 000℃温度区间内，高岭石转变为无定型的偏高岭土。      

煤矸石矿物学性质及磁种法磁选除铁钛研究

为提高煤系高岭土煤矸石资源利用率，本文以内蒙准格尔黑岱沟地区的煤矸石为研究对象，对其中蕴含的煤系硬质高岭土进行分选除铁、除钛研究。通过采用X-射线衍射（XRD）谱、X射线荧光（XRF）光谱，扫描电镜（SEM）及显微镜测试从化学成分、微观形貌和矿物组成结构方面对煤矸石进行工艺矿物学分析。实验采用不同磁种对含铁、钛的矿物进行高梯度磁选，单因素实验得出以磁铁矿粉为磁种优于人造铁氧体。通过正交实验表明：磁选电流6 A、给矿记时20 s、矿浆浓度45%为较佳实验条件，此时除铁率为35.63%，除钛率为39.29%。最终产品煅烧后白度为80.96%，达到橡塑工业用煅烧高岭土白度要求。     

浮选精煤中杂质矿物含量变化规律研究

为研究煤泥浮选时精煤中杂质矿物含量在不同粒度随浮选时间的变化规律,本文选取平朔3#弱粘煤(-0.5mm)作为试样,用X射线荧光光谱分析煤样中主要氧化物质为Al_2O_3、SiO_2及CaCO_3,用X射线衍射仪对各粒级入料煤样及精煤中不同浮选时间的4种产品的杂质矿物分别进行了定性及RIR定量分析,并根据烧灰前后发生的化学变化及质量守恒定律计算烧灰前矿物实际含量。结果表明:平朔3#弱粘煤(-0.5mm)煤样中矿物质主要由高岭石、方解石及石英3种组成,其中0.125~0.074mm、0.250~0.125mm、0.500~0.250mm粒度级中高岭石含量均在70%以上,且该煤样中高岭石含量随粒度的增大而增加,石英、方解石含量则随粒度的增大而减少。在有效浮选3分钟内,随着浮选时间增加,粒度级为0.500~0.250mm、0.250~0.125mm时矿物质含量变化规律相似,即高岭石、方解石的含量均为先减小后增大,石英含量则先增大后减小。粒度级为0.125~0.074mm、-0.074mm时,高岭石含量先增大后减小,石英、方解石含量则没有明显变化规律。     

不同焙烧法对煤矸石中铝浸出效果的影响

煤矸石中铝的溶解性质不仅受焙烧温度的影响,与焙烧方式也密切相关。通过X衍射分析研究了直接焙烧时,煤矸石中矿物成分的变化以及温度对主要含铝矿高岭石物相转化的影响,结合铝的溶出试验,确定在700℃焙烧,用氢氧化钠碱液可将煤矸石中95%以上的铝溶出。采用石灰石法时,铝的溶出效果受焙烧温度和石灰石与煤矸石的配比影响。在较低的温度即600℃,当石灰石与煤矸石配比在2.06时,铝的溶出率也可达90%以上,在温度为900℃,当石灰石与煤矸石配比大于理论计算值时,铝的利用率可达99%。     

煅烧煤矸石粉掺合料制备及对混凝土性能影响

通过胶砂强度评价法,确定煅烧煤矸石粉掺合料最佳制备工艺条件为:煅烧温度750℃、恒温2 h、研磨3 min;在此基础上,研究煤矸石掺合料与其他掺合料复掺比例对混凝土工作性、抗压强度、抗冻性的影响。结果表明:煅烧煤矸石粉与矿粉或粉煤灰最佳复掺比例为3∶7,与粉煤灰复掺,混凝土塌落度值、7 d、28 d抗压强度高于与矿粉复掺。与粉煤灰复掺,冻融循环次数可达550次;与矿粉复掺,冻融循环次数达到500次。综合各项指标,煅烧煤矸石粉与粉煤灰的相容性优于与矿粉之间的相容性,二者复合使用,既能改善混凝土拌合物的工作性,又能保证混凝土强度。