成型压力对电解锰渣免烧砖性能的影响

以电解锰渣为主要原料制备电解锰渣免烧砖,研究了成型压力对电解锰渣免烧砖抗压、抗折强度,体积密度和线收缩率,吸水率和饱和系数及泛霜的影响,并对其进行XRD分析。结果表明:在水泥比为16.7%,骨料比为28%,含水率为32%的条件下,当成型压力为20 MPa时,电解锰渣免烧砖的28 d抗压、抗折强度分别为17.88 MPa和3.3 MPa,体积密度为1.53 g/cm3,线收缩率为0.75%,吸水率为21.9%,饱和系数为1.15,无泛霜现象产生,强度满足国标MU15免烧砖要求,其他性能指标均符合国标免烧砖一等品要求。     

某电解锰渣免烧砖的抗压抗折性能研究

以澳矿和永州矿1∶1的化合锰渣为主要原料,添加少量硅矿添加剂制备电解锰渣免烧砖。研究电解锰渣预处理时间、洗涤次数及药剂B的用量对免烧砖抗压、抗折性能的影响。经研究发现,随着添加剂硅矿含量以及洗涤次数的增加,免烧砖的抗压、抗折强度均呈平稳增大的趋势;随着药剂B用量和预处理时间的增加,免烧砖的抗压、抗折强度均呈先增大后减小的趋势。最终可以确定最佳的工艺条件为:电解锰渣80%,硅矿添加量20%,电解锰渣预处理时间2 h,洗涤次数2次及药剂B用量为300 mL,在此条件下,免烧砖的抗压强度为11.25 MPa,抗折强度为5.16 MPa,免烧砖的抗压、抗折性能满足JC 422-91和JC 239-91标准规定。     

用电解锰渣制备免烧砖的试验研究

研究了电解锰渣-粉煤灰-石灰-水泥胶凝材料,掺入一定的骨料,经压制成型生产电解锰渣免烧砖,自然条件下洒水养护28d抗压强度在10MPa以上,并对影响强度的胶砂比和成型压力进行了分析。试验结果表明,配合料成型过程中的加压,为砖的强度的形成和发展奠定了基础,水泥、粉煤灰、石灰和电解锰渣等胶凝材料水化产生的胶凝物质使电解锰渣免烧砖的强度逐步增强;各原料的最佳配比总结为:电解锰渣50%、粉煤灰30%、生石灰10%、水泥10%,胶凝材料:砂=1.0∶0.9、水固比0.14、成型压力25MPa。     

电解锰渣复合胶凝材料的研制

利用电解锰渣和生石灰激发火山灰质材料粉煤灰的火山灰活性,制备电解锰渣复合胶凝材料.研究了电解锰渣和水泥对复合胶凝材料性能的影响,并在此基础上得出了最佳配合比,当电解锰渣复合胶凝材料中电解锰渣、粉煤灰、生石灰与水泥的质量比为50∶30∶ 10∶10,取水胶质量比为0.55,其28d抗折、抗压强度分别为2.50 MPa、10.05 MPa.     

生石灰/焙烧改性电解锰渣对水泥混凝土性能的影响

改性处理是提高电解锰渣（Electrolytic manganese residue，简称EMR）胶凝活性的有效方法。采用添加改性剂（生石灰）和焙烧两种方法对电解锰渣进行改性预处理，研究了添加不同电解锰渣掺合量和不同焙烧温度下电解锰渣对混凝土力学性能的影响规律。研究结果表明:掺合量为3%～10%的改性电解锰渣和300～500 ℃焙烧电解锰渣制备的混凝土在龄期28 d时分别获得40.1～43.5 MPa和36.6～42.7 MPa的抗压强度；当改性电解锰渣掺合量为10%时，掺合生石灰改性和450 ℃焙烧条件下电解锰渣的混凝土抗压强度较未掺合电解锰渣混凝土试块抗压强度分别提高了2 MPa和5 MPa；经生石灰改性和450 ℃条件下焙烧1 h，电解锰渣中CaSO₄·0.5H₂O全部转化为CaSO₄·2H₂O和硬石膏；掺合生石灰改性和450 ℃焙烧条件下电解锰渣制备的混凝土生成了更多的C-S-H凝胶和AFt，混凝土力学性能增强。表明CaSO₄·2H₂O和硬石膏能够促进水化作用，可提高混凝土早期的抗压强度和抗折强度。      

低品位硫铁矿烧渣生产复合硅酸盐水泥研究

以硫铁矿烧渣为外加剂,水泥熟料、脱硫石膏、粉煤灰为原料,制备复合硅酸盐水泥,以强度为评价指标,确定硫铁矿烧渣最佳掺量为13.5%,此掺量下制备的复合硅酸盐水泥试块初凝时间为75 min,终凝时间为330 min,安定性合格;28 d抗压强度为48.7 MPa,28 d抗折强度为7.20MPa,符合GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》强度等级42.5的技术要求。     

电解锰渣充填料浆流变性能及固结体性能研究

为探究广西某电解锰公司的电解锰渣资源化利用的可能性,以SLS为固结剂(胶凝材料),在胶砂比为1∶5,外掺与SLS质量比为1%的萘系减水剂的情况下,进行了矿山充填重要性能指标试验。结果表明:(1)电解锰渣充填料浆质量浓度提高,其流动性能明显减弱,质量浓度为65%~66%的充填料浆流动度为18~19 cm,可形成不离析、不分层的稳定膏体,符合矿山泵压充填要求;不同浓度的电解锰渣充填料浆的初始屈服应力和黏度都具有良好的线性关系,呈现宾汉型流体形态,并且充填料浆的黏度和初始屈服应力均随充填料浆质量浓度的提高而提高。(2)提高充填料浆的质量浓度,固结体试样的抗压强度明显增大;随着养护龄期的延长,相同浓度固结体试样的抗压强度增大。充填料浆的质量浓度越低,固结体试块的总水孔隙率越高;相同浓度下的充填料浆,其固结体试块的总水孔隙率随养护龄期的延长而下降。(3)充填料浆质量浓度为65%时,固结体试块7 d的抗压强度大于0.5 MPa,14 d的抗压强度大于0.6MPa,28 d的抗压强度大于1.2 MPa,符合尾矿充填强度要求。     

煤矸石基免烧砖制备工艺及力学性能研究

为了有效地提高煤矸石资源化利用水平，针对抚顺矿区的煤矸石资源，在分析其化学成分和矿物组成基础上，采用煤矸石作为主要原料，辅以水泥、天然砂、粉煤灰及添加剂研究制备免烧砖。通过调整原料配比和成型压力，研究不同制备条件下免烧砖的微观结构特征和物理性能差异，如密度、含水率、抗压强度和抗折强度。通过正交试验获得优化原料质量配比和工艺参数分别为:东舍场煤矸石40%，天然砂42%；西舍场煤矸石70%，天然砂12%；汪良舍场煤矸石50%，天然砂32%；其它相同参数分别为粉煤灰5.14%、水泥12.86%、减水剂0.05%、水10%，成型压力20 MPa，常温养护28 d。获得的煤矸石基免烧砖性能符合JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾砖》MU25标准要求，其中最高抗压强度和抗折强度分别为52.70 MPa和4.93 MPa。      

安徽某铁矾渣制备免烧砖泛碱现象抑制试验

铁钒渣是热酸浸出湿法炼锌过程的副产物,铁钒渣具有成分复杂、含硫高等特点,导致其难以作为大宗建材的主要原料,目前尚无有效资源化利用手段。利用铁钒渣粒度较粗、结构稳定等特点,以安徽某铁钒渣为主要原料制备免烧砖,通过正交试验确定了相同试验条件下铁钒渣免烧砖体系获得最高7 d、28 d强度的最优配方,但由于铁钒渣的掺入导致砖坯在养护过程中出现了泛碱、粉化现象,为防止泛碱现象引起免烧砖强度的降低,通过进一步改善铁钒渣免烧砖体系的成型压力、水灰比、外加剂种类等试验条件,明显改善了铁钒渣的泛碱现象,最终制备出的免烧砖28 d抗压强度可达23.56 MPa,满足《JC422-2007 非烧结垃圾尾矿砖》的标准要求,为铁钒渣在免烧制品中的大量应用提供了理论依据。     

用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验

将钼尾矿、矿渣、水泥熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了胶凝材料掺量和砂率对混凝土力学性能的影响。结果表明,随着胶凝材料掺量的增加,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均增大;随着砂率的增大,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均先增大后减小。当胶凝材料和骨料质量比为1∶3.0,砂率为0.35时,养护28 d的混凝土试块的抗压强度达68.7 MPa。在钼尾矿胶凝材料体系中,C-S-H凝胶、AFt及氢氧化铁凝胶等水化产物相互交织,未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中,促进了胶凝材料强度的增长。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质，解决尾矿堆积问题，采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料，2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料，通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖，探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响，对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%，振动时间40 s、水胶比0.3，目标孔隙率20%；此时，透水砖抗折强度为3.34 MPa，符合国家标准Rf3.0，抗压强度为15.44 MPa，符合国家标准MU15，透水系数为2.58×10-2 cm/s，符合国家标准A级标准，实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳；未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳，抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa，透水系数符合国家A级标准；焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下，力学性能焙烧尾矿透水砖较好，而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

斑岩型铜尾矿制备连通孔陶瓷透水材料的试验研究

以斑岩型铜矿尾矿、高岭土、玻璃粉为主要原料,制备连通孔陶瓷透水材料。研究了骨料配比、结合料用量、成型压力和烧成制度对连通孔陶瓷透水材料抗折强度和透水系数的影响。当m(铜尾矿):m(高岭土):m(玻璃粉)为7:3:2、成型压力为1 MPa、烧成温度为1 150 ℃、保温时间为90 min时,工艺流程最佳。此时,连通孔陶瓷透水材料抗折强度为3.9 MPa,透水系数为2.7×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为3.7 MPa,耐磨性磨坑长度为25.2 mm,抗冻性为D50。      

利用BP神经网络优化石膏基复合胶凝材料强度的影响条件

为掌握不同掺量对石膏胶凝材料强度的影响规律,以建筑脱硫石膏等为原料,采用正交试验的方法制备石膏基复合胶凝材料,并建立影响其7 d抗压强度主要因素的BP神经网络模型,在此基础上对晶须掺量等不同影响因素的条件进行了优化。结果表明,各因素对石膏砌块7 d抗压强度的影响由小到大依次为水泥:矿渣掺量、减水剂掺量、缓凝剂掺量、中和渣掺量和晶须掺量;而利用BP神经网络模型优化后的工艺参数：晶须掺量为6.40%、聚羧酸减水剂掺量为1.28%、水泥:矿渣掺量为1:3、煅烧中和渣掺量为2.00%及柠檬酸缓凝剂掺量为0.114%。在此条件下,所得石膏胶凝材料的7 d抗压强度为14.62 MPa,与正交试验结果相比提高了2.024%;同时利用BP神经网络模型进行优化可在一定程度上降低外加剂的用量,其中聚羧酸减水剂、晶须和柠檬酸缓凝剂的掺量分别减少了0.12%、0.60%和0.006%。研究对石膏类废弃物的回收及其在矿山充填中的应用有一定的参考意义。     

锰渣硫酸浸出正交实验探究

以电解锰渣为原料, 常温下采用硫酸浸出, 充分利用浓硫酸水化放热效应, 促使锰渣与H₂SO₄反应。开展了单因素酸浸及正交酸浸实验, 探索了硫酸用量、液固比、反应时间及搅拌速度对锰浸出率的影响。结果表明, 在浓硫酸用量0.5 mL/g、液固比3∶1、反应时间2 h、搅拌速度150 r/min时, 锰浸出率可达到86.53%。     

铁尾矿基陶粒混凝土的制备及性能研究

随着矿冶行业的快速发展,尾矿堆积量逐年增多,特别是铁尾矿已成为国内研究者关注的焦点。先用铁尾矿制备轻质高强陶粒,然后以该陶粒作为轻骨料制备陶粒混凝土。采用正交试验研究水灰比、减水剂用量、砂用量、增稠剂用量对陶粒混凝土抗压强度及陶粒上浮的影响。通过试验确定该铁尾矿基陶粒混凝土的最佳方案为水灰比0.25、减水剂用量0.5%、砂用量20%、增稠剂用量0.12%。最终制得28 d抗压强度为67.33 MPa、抗折强度为8.1 MPa、体积密度1 940 kg/m3的高性能陶粒混凝土。研究中解决了轻骨料陶粒混凝土中陶粒上浮问题,实现了资源二次开发。      

电解锰渣碱浸提硅工艺及动力学研究

研究了电解锰渣碱浸提硅过程中, 浸出时间、浸出温度、氢氧化钠初始浓度、液固比(溶液体积与电解锰渣质量比)和搅拌速率对二氧化硅浸出率的影响, 探讨了电解锰渣中二氧化硅的浸出动力学。结果表明, 当浸出温度130 ℃、浸出时间5 h、氢氧化钠初始浓度12.5 mol/L、液固比5 mL/g、搅拌速率300 r/min时, 二氧化硅浸出率达到82.04%; 90~130 ℃时, 浸出过程遵循受界面化学反应控制的收缩未反应核模型, 化学反应活化能为72.0 kJ/mol, 表观反应级数为1.12。     

基于响应面法的废石-细尾砂充填性能优化试验

为获得满足矿山采矿强度要求的废石-细尾砂充填最佳配比,首先根据混合骨料的堆积密实度和料浆浓度初探试验,初步获得配比范围;在此基础上利用响应面法建立了以废石-细尾砂充填体的3、7、28 d抗压强度为响应值的回归模型,揭示了骨料配比、浓度和灰砂比三因素对充填体强度的影响规律,并通过回归模型优选出充填最佳配比,进行半工业试验验证。结果表明,当充填体养护至3、7 d时,浓度和灰砂比两因素的交互作用影响显著;当充填体养护至28 d时,骨料配比与浓度的交互作用影响显著。当骨料配比1∶3、浓度82%、灰砂比1∶4时,废石-细尾砂充填性能完全满足矿山的充填需求,为废石-细尾砂混合骨料膏体充填性能优化提供了理论基础。