添加TiO2和Cr2O3对镍渣微晶玻璃析晶的影响

利用X射线衍射、扫描电镜（SEM）和能谱分析研究添加TiO₂和Cr₂O₃对镍渣微晶玻璃析晶的影响。结果表明,添加复合晶核剂TiO₂＋Cr₂O₃的镍渣微晶玻璃热处理后产生分相析晶,产生富钙相和富硅相。添加复合晶核剂TiO₂＋Cr₂O₃的镍渣微晶玻璃经过热处理后首先析出的晶相是尖晶石型晶体Mg₂TiO₄,并且有Ca(Mg,Al,Ti)(Si,Al)₂O₆普通辉石的晶体衍射峰出现。TiO₂在镍渣微晶玻璃的晶化过程中不是直接形成晶核,而是促进了尖晶石型Mg₂TiO₄晶核的形成,从而有利于晶体生长。     

复合尾矿废渣微晶玻璃析晶性能的研究

以钢渣、铜尾矿、粉煤灰及砂岩为主要原料, 添加少量Fe₂O₃和Cr₂O₃作为复合晶核剂, 以CaO-Al₂O₃-SiO₂三元系、透辉石为主晶相, 采用非均匀成核制得复合尾矿微晶玻璃建筑装饰材料。利用差热分析方法(DTA)制定了复合尾矿废渣微晶玻璃的热处理制度, 采用XRD和SEM方法研究了复合尾矿废渣微晶玻璃的析晶性能。结果表明, 晶化温度在710和720 ℃时, 微晶玻璃处于分相状态, 没有晶体析出; 而晶化温度在800 ℃时, 玻璃相已成为絮状晶粒结构, 析出适量透辉石晶体。     

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。      

CeO2掺杂对CMAS微晶玻璃结构和性能的影响

固体废物资源化利用是促进社会可持续发展和环境保护的有效方式,以铁尾矿与粉煤灰为主要原料,采用常规与微波处理制备Ca O-MgO-Al₂O₃-SiO₂(CMAS)体系微晶玻璃,研究了不同CeO₂添加量对微晶玻璃的结晶动力学参数、结晶行为和性能的影响。结果表明:CeO₂含量的增加使玻璃的稳定性与聚合度增强,结晶温度逐渐提高,但CeO₂含量为4%时,常规处理样品出现了CeO₂析晶。通过拉曼光谱分析发现,微波处理使玻璃中[CeO₄]含量增加,促使[CeO₄]与金属阳离子耦合,抑制离子扩散。力学性能测试表明,当CeO₂的掺杂量为2%时,微晶玻璃强度与韧性均提高。然而,随CeO₂含量的增加微晶玻璃的力学性能降低。     

利用复合工业废渣制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃

以镍渣和粉煤灰为主要原料采用熔融法制备微晶玻璃.利用正交设计方法确定工业废渣复合微晶玻璃的最佳原料配比:镍渣34%、粉煤灰28%、钙盐18%、钠盐4%、形核剂TiO2+ZnO(适量)、还原剂11%.通过XRD、SEM分析技术、物理化学性能测试等手段确定微晶玻璃的主晶相、微观结构及性能特征.结果表明,在最佳条件下制备的微晶玻璃主晶相为细小均匀的块状辉石,弯曲强度为58.2MPa,显微硬度为842HV,体积密度为2.87g/cm3,吸水率为0.02%,耐酸性0.02%,耐碱性0.18%,光泽度89光泽单位.     

烧结时间对含铅玻璃制备微晶玻璃析晶及性能的影响

以铅玻璃与粉煤灰为原料，通过协同熔炼制备了微晶玻璃。通过XRD和SEM等手段研究了不同烧结时间下微晶玻璃的物相组成及显微结构，测定了微晶玻璃的密度、吸水率、维氏硬度和化学抗性。结果表明: 延长烧结时间对含铅玻璃加入量为40%(FG40)、50%(FG50)样品的晶相类型和晶化程度有影响，而对含铅玻璃加入量为60%(FG60)、70%(FG70)和80%(FG80)样品的影响较小。随着烧结时间延长，样品晶化程度提高，晶体长大，玻璃相减少。适宜的含铅玻璃加入量为50%~70%，对应的FG50、FG60、FG70样品最佳烧结时间分别为4 h、3 h、3 h。     

不同煅烧温度下贵州兴义煤矸石的光谱学研究

采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了贵州兴义煤矸石的主要成分,不同煅烧温度下的分解机理以及最佳活化温度.XRF分析结果表明：煤矸石的主要化学组分是SiO₂,Al₂O₃和Fe₂O₃等,且烧失量较大.XRD结果表明：煤矸石主要矿物成分为高岭石、云母、菱铁矿、黄铁矿、金红石、水氯镁石、石英以及方解石等.通过不同煅烧温度的XRD和FTIR分析表明：随温度升高,煤矸石中的高岭石、云母发生脱水反应,导致煤矸石中活化的SiO₂,Al₂O₃含量增加,活性提高,但当温度高于800 ℃时,活化的SiO₂,Al₂O₃又进一步结合生成红柱石,反而使煤矸石活性降低.基于上述实验得出贵州兴义煤矸石最佳活化温度为700 ℃.     

西尾矿、粉煤灰制备微晶玻璃试验

以白云鄂博矿西尾矿和粉煤灰为主要原料,通过对西尾矿含量进行调整,加入Cr₂O₃晶核剂进行优化,对其抗折强度及性能进行分析并对主晶相含量进行观察,制备出抗折强度达188.90 MPa,耐酸耐碱性能大于98%,具有一定机械强度和化学稳定性,各项性能均优于天然大理石与花岗岩的微晶玻璃,为综合利用尾矿资源解决尾矿环境污染开辟了全新的途径。     

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%。     

Fe2O3对NdF3-LiF-Nd2O3体系电导率的影响

利用交流阻抗法和连续改变电导池常数法在氮化硼毛细管中测量熔盐NdF₃-LiF、NdF₃-LiF-Nd₂O₃、NdF₃-LiF-Fe₂O₃和NdF₃-LiF-Nd₂O₃-Fe₂O₃的电导率,探究了温度和熔盐成分对电导率的影响。在1100~1200℃,NdF₃-LiF(NdF₃∶LiF=7∶3)与1%Nd₂O₃组成的熔盐电解质的电导率最为稳定。温度、Fe₂O₃和Nd₂O₃的质量百分比相同情况下,Fe₂O₃对NdF₃-LiF电导率的影响小于Nd₂O₃对NdF₃-LiF电导率的影响,并且Fe₂O₃和Nd₂O₃组合添加对NdF₃-LiF电导率的影响远大于Fe₂O₃或Nd₂O₃单独添加对NdF₃-LiF电导率的影响。1200℃时,NdF₃-LiF-Nd₂O₃(1%~2%)-Fe₂O₃(1%~2%)的电导率相对稳定,Fe₂O₃含量对电导率的影响相对较小。在1100~1200℃,NdF₃-LiF(NdF₃∶LiF=9∶1)-Nd₂O₃(≤2%)-Fe₂O₃(≤2%)的电导率拟合公式为K=-2.71817+0.00615T-0.23978xNd₂O₃-0.28133xFe₂O₃。     

煤矸石制备气凝胶研究进展

煤矸石是煤炭开采加工过程产生的废弃物,其体量大、污染高和处理难,煤矸石含有大量的硅铝成分,是一种很宝贵的硅铝资源.气凝胶是一种结构可控的多孔轻质材料,它是目前已知体积密度最小的固体物质,可应用于保温隔热、催化和航天等多种领域.如何利用廉价的原材料制备高性能气凝胶从而降低生产成本,实现高值化利用是发展气凝胶材料的关键技术...     

废旧电路板中有价金属回收试验研究

提出了一种以FeO-SiO₂-Al₂O₃-CaO渣体系为基础的废旧电路板还原熔炼工艺,从减少渣中金属损失及控制性能角度,对渣成分及结构进行调控,研究了熔剂添加量、熔炼时间、熔炼温度、炉渣组成成分对金属回收率的影响。结果表明,在熔剂添加量为原料质量30%、熔炼温度1 450 ℃、熔炼时间75 min、FeO/SiO₂比为1、渣中CaO含量8%条件下,废旧电路板中Cu、Sn回收率分别为91.98%、86.30%,贵金属Au、Ag、Pt在合金相中含量分别可达67.41 g/t、1 020.74 g/t、54.75 g/t。以该渣系为基础还原熔炼废旧电路板的工艺是可行的。     

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。     

煤矸石低温煅烧法制备白炭黑

以煤矸石为硅源用低温煅烧法制备白炭黑。实验结果表明, 煤矸石和碳酸钠溶液均匀混合(n(Na₂CO₃)/n(SiO₂)=1), 并在800 ℃低温保温2 h, 所得烧结物投入水中水淬, 过滤得水玻璃; 向水玻璃中加入乙醇并通入CO₂气体, 形成大量硅胶, 硅胶经烘干制得白炭黑, 当溶液乙醇浓度为4 mol/L时, 样品的产率达86.15%。XRD衍射图谱及SEM分析得知: 从硅胶可获得粒径达到纳米级、纯度达99.9%白炭黑。     

锌系统沉铁渣综合回收工艺优化研究

对侧吹烟化炉中处理锌系统沉铁渣时粉煤用量、Fe₂O₃/SiO₂比、CaO/SiO₂比、反应温度、反应时间对熔炼过程的影响进行了研究, 确定了最优工艺技术参数。结果表明, 在m_粉煤/m_渣样=1/2.8, CaO/SiO₂=0.75, Fe₂O₃/SiO₂>1, 烟化温度1 250 ℃, 烟化时间1 h条件下获得铅锌挥发率均大于96%。     

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。     

活鸡兔井田延安组煤层地球化学特征与沉积古环境研究

通过对活鸡兔井田钻孔岩心的采样和测试分析,查明延安组煤层显微煤岩特征、物理化学性质、煤灰成分等,采用煤层CIA和ICV方法对物源区风化程度和沉积过程进行分析,采用碳氮比(C/N)方法对成煤植物类型进行判别,采用镜/惰比(V/I)、元素比值等方法对其古沉积环境进行了恢复。研究结果表明：延安组煤具有水分低、灰分低、挥发分中等、含硫特低的特点,煤层中氧化物主要为SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、SO₃等,煤层矿物物源区化学风化作用程度中等,沉积物未经历物质的再循环过程,成煤植物来源主要为湿润气候条件下发育的裸子植物体;延安组沉积期古气候较潮湿,主要为低位泥炭沼泽沉积环境,古水体较浅,呈半咸水的水体环境,古生产力较高,有利于煤炭的聚集和成煤演化;从延安组沉积早期(5煤组)到延安组沉积晚期(1煤组),煤系地层主要发育湖泊三角洲平原沉积体系,古气候主要为温湿、半湿润气候,水体古盐度中等,主要为半咸水相,古氧化相为弱还原环境。     

分散剂及工艺优化对吉林某低品位硅藻土提纯的影响

吉林临江低品位硅藻土属高烧失三级硅藻土,脉石矿物主要为石英和钠长石。为提高该硅藻土纯度,对其进行了浮选分散剂选择试验,并对最佳浮选条件下所得浮选精矿进行了焙烧-酸浸试验。结果表明,在矿浆温度为40 ℃、pH为9、十二胺为捕收剂条件下浮选,三聚磷酸钠作为分散剂时浮选指标最佳。以三聚磷酸钠作为分散剂、十二胺为捕收剂,经1粗2精浮选获得了SiO₂品位为79.38%、Al₂O₃品位为5.04%的硅藻土浮选精矿。该浮选精矿在600 ℃条件下焙烧1 h后,在室温条件下采用20%的硫酸浸出1.5 h,获得了SiO₂品位为89.57%、Al₂O₃品位为4.77%、Fe₂O₃品位为0.71%的硅藻土精矿,达到了一级土的标准。     

贵州某硅钙(镁)质磷矿石双反浮选试验

贵州某高硅钙含镁低品位磷矿石中的主要磷矿物为胶磷矿，以氟磷灰石为主，部分为碳磷灰石；主要脉石矿物为石英、白云石、伊利石和黄铁矿等。矿石P2O5品位为26.19%，SiO₂、CaO、MgO含量分别为16.88%、38.18%、1.92%。为确定矿石的开发利用工艺，采用双反浮选工艺进行了试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占82.05%的情况下，采用优先反浮选脱镁-沉降脱泥-1粗2精、粗选及精选尾矿合并1次扫选后返回的反浮选脱硅流程处理，最终获得了P₂O₅品位为32.35%、P2O5回收率达82.36%、MgO与P₂O₅含量比为2.32%、R₂O₃与P₂O₅含量比为11.07%的磷精矿。反浮选脱硅前预先脱泥，并用醚多胺类捕收剂T609和消泡剂TOP搭配，可有效改善阳离子捕收剂反浮选脱硅过程中泡沫多、黏度大、难冲消的问题。双反浮选工艺有效实现了磷灰石与脉石矿物的分离，获得了酸法加工用磷矿石优等品质量标准的磷精矿。     

煤矸石骨料混凝土的耐久性试验研究

为探讨煤矸石骨料混凝土的耐久性,对其两个指标--干燥收缩性能和抗冻性能进行试验研究,重点对煤矸石和普通碎石作为骨料分别制备混凝土试件进行对比分析。干燥收缩性能实验表明：不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩率、质量减少率都比普通碎石混凝土大,这主要由煤矸石骨料的吸水率较大所造成的;无论水灰比多大,两种骨料混凝土的早期干燥收缩率都较大,50 d时的干燥收缩率占整个龄期的85%左右,超过120 d后逐渐趋于稳定。抗冻性能实验表明：在常用水灰比情况下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标能够满足要求;在不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的耐久性指数比普通碎石混凝土低,质量损失率增大,这主要由煤矸石骨料中的孔隙水产生较大的冻胀应力所造成的。试验结果表明,采用煤矸石骨料制备混凝土是可行的,其干燥收缩性能和抗冻性能能够满足规范要求。