利用低品位铝质岩制备耐火砖的试验研究

文中以贵州遵义地区的低品位铝质岩和粘土为主要原料,采用高温烧结制备耐火砖。研究分析了原料的选用、配比、烧结条件以及烧结产物。试验结果表明,制备的耐火砖耐火度为1 620 ℃,抗压强度为15.2 MPa,荷重软化温度为1 300 ℃,显气孔率为27.4%,在1 350 ℃×2 h的重烧线变化为-0.34%,抗折强度为2.6 MPa,依据通用粘土质耐火砖技术指标（GB4415 84）,达到N-6耐火砖型号的指标要求。     

利用东海蛇纹石合成堇青石的研究

以东海蛇纹石粉、α-Al2O3粉和石英粉为原料,通过高温固相合成法,在不同烧结温度下对试样进行烧结,并测试试样的烧结收缩率、体积密度、吸水率、显气孔率、烧失率和抗折强度。研究表明:在烧结温度为1 150℃时,未观察到有堇青石生成;在1 200℃时,有少量堇青石生成,并伴有镁铝尖晶石;温度为1 225℃时,有大量的堇青石生成,吸水率为12.55%,显气孔率为24.93%,体积密度为1.99g/cm3,抗折强度为35.33MPa;继续升温到1 250℃,生成的堇青石有部分熔融。     

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%。     

铝灰中铝及其氧化物回收方法现状

铝灰主要由氧化铝（Al₂O₃）、金属铝（Al）、氮化铝（AlN）、镁尖晶石（MgAlO₄）、方镁石（MgO）、石英（SiO₂）和含有少量碳化物和氮化物的盐熔剂组成。总结了铝灰的形成过程和环境危害。概述了火法冶金方法和湿法冶金方法在回收铝和氧化铝方面的应用,以期提高铝及氧化铝的回收率,从而最大程度地减少铝灰的污染,实现铝灰资源化。      

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。      

氧化铈对低品位菱镁矿制备镁铝尖晶石材料的影响

以低品位菱镁矿与工业氧化铝为原料制备镁铝尖晶石材料,分析研究氧化铈对以低品位菱镁矿为原料制备的镁铝尖晶石材料中结晶相组成、结晶度、晶胞常数、微观结构的影响.用XRD法和SEM法对烧后试样的相组成和显微结构进行研究.利用X'pert plus软件对试样中结晶相的相对结晶度进行计算,并对镁铝尖晶石相的晶胞常数进行分析.结果...     

高尺寸稳定性的MgAl2O4/MgO复合陶瓷型芯的制备

本文以镁铝尖晶石(MgAl2O4)为原料,制备了新型MgAl2O4/MgO复合陶瓷型芯。用X射线衍射仪(XRD)分析了样品的相组成,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了陶瓷型芯的表面和断面微观形貌。结果表明,陶瓷型芯中的主晶相为镁铝尖晶石,次晶相为方镁石,镁铝尖晶石为陶瓷型芯骨架,骨架大颗粒之间填充有细方镁石颗粒。性能测试证实,添加镁铝尖晶石可抑制氧化镁的液相烧结,降低收缩率,同时可以显著提高陶瓷型芯的显气孔率和高温尺寸稳定性。含有60wt%镁铝尖晶石的MgAl2O4/MgO复合陶瓷型芯显气孔率为38.24%、收缩率为1.99%、室温抗弯强度为25.9 MPa、热膨胀率仅为1.61%。溶出实验结果表明,所制备的MgAl2O4/MgO复合陶瓷型芯能在温和条件下溶出,不对铸件造成化学腐蚀及机械损伤：在溶出液为20wt%有机弱酸乙酸溶液中,90 ℃溶出6 h后,型芯能够完全塌陷成粉末。     

钙镁质磷矿尾矿浮选试验研究

对湖北宜昌某化工厂钙镁质磷矿尾矿进行了综合利用研究。采用先选磷、后选镁的浮选工艺,将磷尾矿分成3种组分分别加以综合利用: 磷组分中P₂O₅品位20.12%,用于生产磷镁复合肥; 钙镁组分中MgO品位20.46%、CaO含量30.73%、SiO₂含量1.38%、P₂O₅含量1.21%,用于制备耐火材料; 硅组分中SiO₂品位5.37%,用于制备免烧结尾矿砖。实现了钙镁质磷尾矿的全资源化综合利用。     

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。     

MgO/Al2O3质量比对褐铁矿型红土镍矿烧结成矿行为的影响

为了提高红土镍矿烧结矿的产质量指标，基于热力学分析，查明了MgO/Al₂O₃质量比对高温烧结过程液相量及其黏度的影响；再通过微型烧结试验探讨了镁/铝质量比对烧结矿的物相组成、黏结相强度的影响，阐明其对褐铁矿型红土镍矿烧结成矿行为的影响；最后通过烧结杯烧结扩大试验进行了有效性验证。微型烧结试验结果表明，在烧结温度为1 300℃、烧结气氛为5%CO+95%N₂、二元碱度m(CaO)/m(SiO₂)=1.3的条件下，m(MgO)/m(Al₂O₃)=0.5～0.8范围内，黏结相主要由钙镁黄长石和钙镁橄榄石构成，强度超过4 000N/个。烧结杯验证试验表明，镁/铝质量比由0.5提高至0.7时，烧结矿的成品率无明显变化保持在70%左右，但是其转鼓强度由49.73%提高至56.67%，烧结矿的转鼓强度得到有效改善，适宜的镁/铝质量比为0.6～0.7。     

CaO和Na2CO3用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选的影响

采用深度还原技术处理高磷鲕状赤铁矿可以取得良好的技术经济指标,但添加剂（如CaO和Na₂CO₃）在深度还原过程中的作用仍需深入研究。以鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿石为原料,考察还原温度、还原时间、碳氧摩尔比对还原指标的影响。结果表明,适宜的深度还原条件为还原温度1 523 K、还原时间30 min、碳氧摩尔比2.0,获得的还原物料铁金属化率为86.21%,还原物料经磁选获得的磁选精矿铁品位为91.69%、回收率为92.23%。在最佳还原条件下分别以CaO和Na₂CO₃为添加剂进行深度还原试验,采用化学成分分析和X射线衍射（XRD）探究了CaO和Na₂CO₃用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选指标、脱磷效果和物相转变的影响。结果表明,添加CaO和Na₂CO₃均可抑制深度还原过程中铁橄榄石的生成,有效降低精矿中磷含量,提高铁回收率;CaO可与物料中的SiO2和Al2O3反应生成硅灰石和钙铝黄长石等高熔点硅酸盐,不利于铁品位的提高;Na₂CO₃可与物料中的SiO₂和Al₂O₃反应生成钠长石等低熔点硅酸盐,有利于铁品位的提高。     

低硅铁尾矿制备轻质陶粒试验研究

为解决低硅铁尾矿大量堆存且利用难度大等问题,以杨家湾尾矿库低硅铁尾矿为主要原料,掺入了某铜尾矿和市售煤粉,通过烧结法制备轻质烧结陶粒,并考察了原料配比、水料比、尾矿粒度、烧结条件等因素对陶粒性能的影响。结果表明,质量配比为m(铁尾矿)∶m(铜尾矿)∶m(煤粉)=8∶1∶1（即铁尾矿掺量80%）、水料比1∶5、烧结温度1 120 ℃、烧结时间20 min的条件下制备出堆积密度为873.2 kg/m3、筒压强度5.13 MPa、1 h吸水率为7.65%的轻质陶粒,结合陶粒形貌、物相及热重分析,陶粒烧结过程中产生了起增强强度作用且呈致密网状结构的透辉石。该研究为低硅铁尾矿的资源化利用提供了新的利用途径。      

石英的矿床工业类型与应用特点

石英的工业应用十分广泛,使用量和工业产值巨大,尤其是在电子信息、新材料和新能源等战略性新兴产业中得到广泛应用,并由于石英是硅产业的物质基础和芯片生产所需关键材料的原料,因此石英是一种战略性非金属矿产。本工作根据石英SiO₂纯度及其工业应用特点,将石英及相关产品划分为w（SiO₂）99%±、w（SiO₂）99%~99.9%、w（SiO₂）>99.9%等三大类。其中,SiO₂纯度≥99.998%（4N8）的高纯石英高端产品是一种矿物功能材料和关键基础材料,目前还需要从国外高价进口;石英在自然界中的分布广泛,成因多种多样,但目前能够作为工业应用的石英矿物资源主要有天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英等7种矿床工业类型;我国石英矿物资源丰富,矿产地遍布全国,但迄今为止尚未发现能够稳定满足工业生产需要的高纯石英优质原料矿产资源;石英的矿床工业类型与工业应用存在密切的关系,如何根据不同矿床工业类型石英的特点有针对性地开发利用,已成为石英原料加工技术及其项目成败的关键点。      

新型药剂MG-7用于胶磷矿反浮选脱镁的研究

采用MG-7作为捕收剂, 硫酸、磷酸作为抑制剂, 对宜昌地区中、低品位胶磷矿进行了反浮选脱镁试验研究。常温条件下, 原矿P₂O₅品位20.65%, MgO含量7.95%时, 经一粗一扫得到磷精矿P₂O₅品位29.92%, MgO含量0.93%, 回收率92.55%的良好指标, 表明MG-7对胶磷矿和白云石具有很好的分选效果。     

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料，粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪（TG-DSC）和X射线衍射仪（XRD）分析了原料的热反应过程，确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响，优化陶粒制备工艺。结果显示，陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大，而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%，以10℃/min的速度升温至1 000℃，再以25℃/min的速度升温至1 210℃，保温30 min，所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m3，表观密度为1 907.14 kg/m3，筒压强度为8.34 MPa，1 h吸水率为5.04%，满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求，为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。      

福建某低品位钾长石矿石选矿试验

为了给福建某低品位钾长石矿石的开发利用提供依据,对该矿石进行了选矿试验。结果表明,以硫酸为调整剂、十二胺+柴油为浮云母的捕收剂、氢氟酸和十二胺分别为浮钾长石的活化剂和捕收剂,采用强磁选除铁-脱泥-浮选除云母-钾长石与石英浮选分离工艺处理该矿石,可以获得K₂O含量和回收率分别为9.84%和82.82%的钾长石精矿及SiO₂含量和回收率分别为98.80%和26.07%的石英精矿,钾长石精矿达到陶瓷工业对一级品钾长石原料的质量要求,石英精矿符合玻璃工业对低档石英砂原料的质量要求。     

镁离子对钼尾矿中石英和长石浮选分离的影响研究

为了回收内蒙古某钼尾矿中含量约35%的长石以及含量约35%的石英，进行了油酸钠在镁离子存在的条件下对石英和长石浮选分离的研究。通过对浮选条件的优化，在pH=11.0、镁离子用量300 g/t、油酸钠用量900 g/t的条件下，获得了产率为27.28%、SiO₂含量为94.67%的石英产品以及产率为36.47%、K₂O+Na₂O含量11.13%的长石产品。通过Zeta电位测试及镁离子的溶液化学分析表明，矿浆pH值为11.0时，Mg（OH）+的浓度较大，Mg（OH）₂沉淀刚开始生成，此时活化石英的效果最为明显，即浮选精选产率较大，且浮选精矿中长石浮选回收率较低；当矿浆pH值大于11.0时，在矿物表面生成越来越多的Mg（OH）₂沉淀可能使药剂失去选择性，从而导致大量长石开始上浮。镁离子对石英的活化作用有利于石英和长石的浮选分离。      

还原温度对澳大利亚某赤铁矿石还原特性的影响

深度还原是处理细粒浸染赤铁矿石的高效技术,还原温度是影响深度还原效果的主要因素之一。用深度还原-弱磁选技术处理澳大利亚某赤铁矿石,在1 523 K条件下能获得金属化率为92.30%还原产物,弱磁选可获得铁品位为78.11%、铁回收率为97.75%的金属铁粉。XRD、SEM-EDS分析表明,还原温度从1 473 K上升至1 523 K,绝大部分化合态的铁被还原为金属铁,铁尖晶石（FeAl₂O₄）的衍射峰消失,铝红柱石（Al₆Si₂O₁₃）的衍射峰出现,还原产物表面出现金属铁颗粒,且随还原温度的升高而增多、长大,纯度也有所提高。     

烧结温度对河津赤泥物相和物理性能的影响

为了给赤泥的陶瓷化应用提供基础依据,以山西河津某铝厂赤泥为对象,研究了烧结温度对赤泥物相和物理性能的影响。结果表明：试验用赤泥的主要矿物相为钙铝黄长石和石英,有少量钠长石、钙钛榴石和钙铁榴石。在高于1 000 ℃的温度下烧结时,随着烧结温度的提高,赤泥中石英、钠长石和钙钛榴石的含量逐渐减少,钙铝黄长石和钙铁榴石含量逐渐增加。试验赤泥陶瓷化的适宜烧结温度为1 150 ℃,此时烧结赤泥的体积密度为1.82 g/cm³,吸水率为19.9%,气孔率为36.0%,抗压强度为58.8 MPa。高温下赤泥中钙铝黄长石和钙铁榴石含量的增加及玻璃液相的生成是提高烧结赤泥抗压强度,促进赤泥陶瓷化的关键因素。     

贵州某磷矿双反浮选工艺及机理研究

贵州某硅钙质磷矿中主要目的矿物为氟磷灰石, 主要脉石矿物为石英、白云石以及黏土矿物, 矿物共生关系复杂。为了脱除其中的杂质, 使用捕收剂WF-04和M-51, 采用双反浮选工艺脱除其中的硅、镁杂质以及倍半氧化物, 可得到P₂O₅品位34.45%、MgO含量0.94%、SiO₂含量6.64%、Al₂O₃含量1.67%、Fe₂O₃含量0.58%、P₂O₅回收率79.19%的磷精矿。通过Zeta电位和红外光谱分析研究了脱硅捕收剂M-51的作用机理, 结果表明, M-51通过物理吸附伴随氢键作用有效地吸附在石英表面, 而在磷灰石表面几乎不吸附。