萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究

通过磁选工艺降低石墨尾矿混合原料的铁含量,研究了铁含量对制备发泡陶瓷的性能影响。结果表明,磁选工艺可以显著降低石墨尾矿的铁含量;当磁选给矿?0.074 mm含量为71.64%、磁场磁感应强度为0.8 T、矿浆质量浓度为15%时,石墨尾矿TFe₂O₃含量从6.37%降低到2.18%。通过发泡陶瓷制备试验发现,磁选后的混合原料的TFe₂O₃含量从4.65%降低到1.81%,制备的发泡陶瓷外观颜色明显改善,抗压强度从7.2 MPa提高到7.9 MPa,导热系数从0.33 W/(m·K)提高到0.36 W/(m·K);抗压强度有所提高,保温性能有所降低,整体上磁选前后发泡陶瓷的性能差异较小。      

低品位锂辉石对铝矾土尾矿制备莫来石基复相陶瓷的影响

在铝矾土尾矿减量消纳利用制备陶瓷材料的基础上,探究低品位锂辉石的助熔作用对制备莫来石基复相陶瓷的影响。在配料—混料—干燥—成型—烧结的制备工艺过程中外加低品位锂辉石,探究外加剂含量(0%、2%、 5%、10%)和烧结温度(850、900、950 ℃ )对莫来石基复相陶瓷物相行为、显微形貌和力学性能的影响规律。 结果表明,经低温烧结制得莫来石基复相陶瓷的主要物相为石英、莫来石、刚玉,提高烧结温度在热力学和动力学方面均有利于莫来石的形成;锂辉石的助熔作用可增加试样中的莫来石和刚玉等优质耐高温物相,在微观形貌上起到支撑骨架作用,有利于提高试样的力学性能;外加 10%低品位锂辉石时,在 950 ℃ 温度下保温 2 h 获得试样的常温抗压强度为 47. 0 MPa、体积密度为 1. 77 g / cm³。     

铁尾矿粉煤灰陶粒的制备与表征

以铁尾矿粉、粉煤灰作为原料,通过高温烧结过程制备出了铁尾矿陶粒.采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了铁尾矿陶粒的晶相与微观结构,系统研究了铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间对铁尾矿陶粒性能的影响,确定较优的铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间.结果表明:随着铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间的增加,铁尾矿陶粒的堆积密度、表观密度及筒压强度显著增强;较优的铁尾矿含量(质量分数)为70％,铁尾矿陶粒较优的煅烧工艺制度为1100℃、保温40 min.随着煅烧温度及保温时间增加到1100℃及40 min,铁尾矿陶粒主要由CaSiO3,Al2SiO5,MgSiO3,Ca2Fe2O5,Ca7Si2P2O16及CaAl2Si2O8晶相构成.煅烧温度低于900℃、保温时间为10 min时,陶粒由松散的微米级及亚微米级尺寸的颗粒及孔洞构成;随着煅烧温度、保温时间分别增加到1100℃、40 min,铁尾矿陶粒中存在尺寸为数百微米的致密无规则颗粒,从而使陶粒密度、筒压强度显著提高.     

焙烧温度对宽甸含硼尾矿活性的影响

采用焙烧的方式处理含硼尾矿,以常压碱解率来评价其焙烧前后的反应活性。在TG-DTA热分析的基础上,研究了焙烧温度对含硼尾矿活性的影响,并采用X射线衍射对含硼尾矿焙烧矿样的物相组成进行了表征分析。结果表明:焙烧能显著提高含硼尾矿的活性。焙烧温度达到700℃之前,活性随着焙烧温度升高而增大;焙烧温度700℃时,活性达到70.10%,相比未经焙烧的含硼尾矿活性提高了26.69%。活性提高的主要原因在于,通过焙烧,不易碱解的含硼矿物硼镁石(Mg_2(OH)[B_2O_4(OH)])脱水分解成易于碱解的遂安石(Mg_2B_2O_5)。     

白云鄂博深部稀土尾矿的工艺矿物学

为合理开发和利用白云鄂博的稀土尾矿中的萤石资源,对该矿的稀土尾矿进行工艺矿物学研究。通过化学分析、物相分析、扫描电子显微镜等检测手段对该矿石进行系统的工艺矿物学研究。结果表明,该矿石稀土尾矿中萤石含量为26.6%,铁矿物含量高达16.4%,硅酸盐矿物霓辉石、钠闪石和黑云母含量共计19.9%,碳酸盐矿物白云石、方解石含量共计15.7%,稀土矿物含量有3.9%。稀土尾矿原矿中萤石矿物的单体解离度为76.50%,萤石矿物与铁矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物以及稀土矿物大量连生,经过磨矿后稀土尾矿中萤石矿物的单体解离度92.38%。此研究结果为该矿的稀土尾矿中的萤石资源的合理开发利用提供重要依据。     

汉源磷钾矿矿石性质及工艺特性研究

对汉源磷钾矿的化学组成及矿物组成进行了研究。结果表明 ,汉源磷钾矿主要矿物为氟磷灰石 (31% )和钾长石 (4 2 % ) ,P2 O5含量 13.5 6 % ,K2 O含量 7.0 5 % ,杂质含量较高。形貌分析显示 ,氟磷灰石为致密、深黑色颗粒 ,钾长石则为疏松砂状颗粒。同时对汉源磷钾矿的反应特性及发泡特性进行了研究     

钼尾矿中钼、铜和铁的生物浸出实验研究

使用浸矿微生物对钼尾矿进行生物浸出,在钼尾矿质量10 g、矿浆浓度10%(w/v)、微生物加入量10 mL(微生物初始浓度2×10⁷个/L)、浸出温度28 ℃条件下,经过21 d生物浸矿,钼尾矿中的Mo、Cu和Fe浸出率分别达到82.87%、83.73%和88.78%,钼尾矿中的重金属含量大大降低。物相分析结果表明,浸矿微生物对尾矿中的辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿的氧化作用,以及铁离子对辉钼矿的化学浸出作用,实现了尾矿中Mo、Cu和Fe的有效浸出。     

铝粉增强钼尾矿发泡水泥力学性能研究

以钼尾矿和PC 32.5水泥质量比2:3为原料制备钼尾矿发泡水泥,对铝粉增强发泡水泥的力学性能进行研究,利用XRD和SEM对水化产物的矿物组成和微观形貌进行了表征。结果表明:铝粉对钼尾矿发泡水泥力学性能增强显著,铝粉掺量0.2‰时制备的钼尾矿发泡水泥力学性能较佳,28 d抗压强度提高28.9%,抗压强度为1.07 MPa,干密度为397.9 kg/m~3;制品中最终水化产物主要为托贝莫来石和C-S-H凝胶。     

Si含量对Ti-Al-Si合金显微组织和性能的影响

采用粉末冶金法在多段位真空烧结炉中制备了Ti-20Al-xSi(x=0%、1%、2%、3%、4%、5%)合金。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)表征分析了合金的组织和物相,并测试了合金的密度和布氏硬度。结果表明,烧结温度为1 400℃时,Ti-20Al-xSi合金组织均匀、细小; Si的添加使合金组织细化、分布更均匀;合金中除Ti_3Al相外,还有Ti_5Si_3和Ti_5Si_4相;当Si的含量为3%,致密度和硬度比未添加时分别提高了19. 89%和47%。     

铝土矿尾矿烧结合成莫来石反应热力学计算与试验验证

在综合分析铝土尾矿物相组成基础上,基于多相平衡反应热力学原理,分析评价直接高温烧结莫来石的反应过程。结果显示,在1 100℃下,硬水铝石、高岭石等物相之间即可反应;1 600℃下,尾矿烧结过程需消耗标煤约214.7kg/t。烧结试验结果表明,在1 100℃下烧结,铝土尾矿即可反应生成莫来石,并出现中间产物刚玉、方石英与少量赤铁矿;优化烧结温度为1 600℃,最终产物的物相组成为:莫来石89.8%,铁板钛矿7.3%,硅酸钙2.3%,与计算结果相一致,其可作为生产硅莫砖原料使用。     

煤矸石直接烧结法制备微晶玻璃

以煤矸石为主要原料,CaO为助熔剂,采用直接烧结法制备微晶玻璃。探讨了热处理制度对微晶玻璃物相组成、吸水率、体积密度、线收缩率等物化性能的影响。结果表明:本试验所用煤矸石主要含SiO₂ 40%~50%、Al₂O₃ 25%~40%、Fe₂O₃ 5%~10%,在1 280℃下焙烧60 min,所制备的微晶玻璃主晶相为莫来石。同时,其体积密度和线收缩率最大,分别达2.155 g/cm3和17.911%,吸水率为0.302%。该工艺为煤矸石的资源化利用提供了一种途径。      

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。     

朝鲜某隐晶质石墨工艺矿物学及可浮性研究

为了查明朝鲜某隐晶质石墨矿工艺矿物学特征，采用化学分析、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等分析方法，系统研究了原矿化学组成、矿物组成、粒度分布、碳物相和矿石结构构造，并 进行了初步工艺探索。结果表明：①原矿固定碳含量为70.29%，为主要有价元素，属低碳石墨；碳主要以石墨、碳酸盐和有机碳等矿物形式存在，含量分别为70.29%、4.21%和2.80%；矿石呈钢灰色，细晶质鳞片变晶 结构，致密块状构造，网脉状构造，可见白色网状方解石、石英细脉及斑点状星散分布的方解石-石英集合体，主要矿物石墨、石英、方解石、绢云母、黄铁矿的含量分别为70%、15%、8.0%、5.0%、1.0%，石墨与脉石 矿物嵌布关系较为复杂。②依据原矿工艺矿物学特性，结合隐晶质石墨选冶提纯工艺现状，初步采用阶段磨矿、阶段选别工艺，以乳化煤油为捕收剂，MIBC为起泡剂，水玻璃为抑制剂，经过“2次粗选、7次精选和1次 扫选”获得固定碳含量为87.40%、回收率93.11%的石墨精矿，精矿产品可用作铸造材料、耐火材料、电极糊等原料。若要进一步获得高品质石墨精矿，可考虑采用“浮选+化学提纯”的联合工艺。     

粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究

以粉煤灰和煤矸石为主要原料,采用添加造孔剂法烧制出粉煤灰多孔陶粒,研究了原料中粉煤灰与煤矸石的配比、烧结温度对多孔陶粒的烧结外观、气孔率、抗压碎强度、晶相组成和微观结构的影响。实验结果表明,随着煤矸石添加量和烧结温度升高,气孔率下降,抗压碎强度增大;当成孔剂添加量30%、粉煤灰与煤矸石质量比46.2∶19.8、烧结温度1 120 ℃、保温时间30 min时,所得多孔陶粒晶相组成稳定,抗压碎强度较高,内部孔隙发达,且多为三维贯通的通孔结构。     

利用煤矸石制备超细Al(OH)_3

采用矿物组成改性技术活化煤矸石中Al2O3,消除阻止C2S晶相转变的干扰因素,实现了煤矸石活化烧结料100%的自粉化,自粉化料平均粒径小于1μm;用8%碳酸钠溶液可从自粉化料中以NaAlO2形式提取铝组分,用高效分散—碳化法制备超细Al(OH)3,其平均粒度小于200nm,为煤矸石的高价值利用开辟了一条新的途径。     

煤矸石填充矿井对地下水环境影响的因子分析评价

以平煤十二矿煤矸石为研究对象,进行了煤矸石矿井填充对地下水环境影响的淋溶模拟实验。针对室内模拟试验结果,选择pH值、F-、SO42-、总硬度、Mn、Pb、As、Hg和电导率9指标,应用因子分析法对煤矸石淋出实验结果进行了综合评价分析,提取4个主因子。评价结果表明:利用中等粒径(3~25 mm)煤矸石填充矿井,对地下水环境的影响程度较低。     

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。     

Mg及TiH2添加量对熔体发泡法制备泡沫铝的性能影响

采用熔体发泡工艺,以TiH2作为发泡剂制备泡沫铝。研究了不同TiH2添加量和不同Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响;并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测量。通过XRD对泡沫铝中物相进行分析,利用扫面电镜观测了孔隙的微观形貌。最后,对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明：Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,其最终主要以Al3Mg2和MgAl2O4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH2的添加量均为为1.5wt%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。     

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.     

氟硅酸铵在赤铁矿与霓石分离中的作用机理

研究了以油酸钠为捕收剂浮选赤铁矿时，氟硅酸铵对含铁硅酸盐脉石矿物霓石的选择性抑制作用。纯矿物浮选试验结果表明，在pH4～5的弱酸性条件下，氟硅酸铵对赤铁矿浮选的影响较小，而对霓石强烈抑制，从而能够实现两种矿物的浮选分离。通过红外光谱(IR)与光电子能谱(XPS)分析测试，发现(NH4)2SiF6在霓石矿物表面以化学吸附作用为主，并提出了SiF6^2-在两种矿物表面的理论吸附模型，首次运用配位化学的观点合理解释了氟硅酸铵选择性抑制含铁硅酸盐矿物的根本原因。