某煤矸石空心砖的原料特征研究

针对某墙体材料公司实际生产中存在的煤矸石塑性指数小、发热量低,需要加入大量的页岩、配煤或高发热量煤矸石以调整可塑性和补充热量等问题,对该公司烧结煤矸石空心砖的原料进行了研究。通过对煤矸石、页岩的物质组成、可塑性及性能、煤矸石页岩混合料的性质等方面的分析,提出了在原料准备阶段增加均化处理、降低混合料的粒度、掺入强可塑性粘土或其他塑化剂以提高混合料的塑性指数的技术改进方案。     

煤矸石活化工艺试验

采用加热活化与机械活化试验方法对三河地区煤矸石进行了活化研究.活性大小以掺入煤矸石的水泥强度进行评价,结果表明:原状煤矸石不宜用做水泥掺合料,其直接掺入水泥后,不仅影响水泥强度,也影响水泥的外观质量;通过煅烧,可以提高煤矸石活性;煤矸石细度增大,亦能提高煤矸石的活性,但程度不明显,建议该地区煤矸石煅烧温度为750℃,磨细细度为455 m2/kg左右.     

冻融岩石损伤劣化及力学特性试验研究

采用实验研究与损伤力学理论分析相结合的研究方法,对砂岩和页岩进行开放饱水状态下的冻融循环试验,并对经历不同冻融次数后的岩样进行单向受力状态下的力学特性试验;分析了岩石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的强度与变形特性、应力-应变曲线及损伤扩展力学特性随冻融循环次数的变化规律,并对两种岩石冻融损伤的同一性和差异性进行比较。研究表明：砂岩的冻融损伤劣化模式主要为剥落模式和断裂模式,最终由于冻融损伤而崩解;而页岩为裂纹模式,冻融耐久性相对较强。随着冻融循环次数的增加,两种岩石的弹性模量及强度减小,应力-应变曲线压缩性增大,弹性增长段减小;砂岩表现出延性增强,脆性减弱的特征,而页岩在冻融循环达到一定次数后其力学性质趋于稳定。相比而言,砂岩对冻融循环反映更敏感,压密段更明显,塑性更强。岩石初始细观结构的不同经过损伤的非线性演化,表现出终态宏观特性的差异。     

利用赤泥制备高强陶粒的试验研究

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备了高强陶粒。赤泥掺入量为50%时, 陶粒堆积密度840 kg/m³, 筒压强度达到7.5 MPa,强度标号45 MPa, 1 h吸水率7.6%, 表观密度1 000 kg/m³,孔隙率16.0%, 放射性能够满足作为轻集料的活度要求。利用XRD、SEM等分析手段, 对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。     

煤矸石制备高强陶粒的试验研究

煤矸石经破碎、粉磨与页岩、发泡剂等配料混合、成球、干燥、预烧和焙烧后,可制成800级的高强煤矸石陶粒,各项技术指标满足要求。通过正交试验确定了用煤矸石制备陶粒的最佳参数,分析表明焙烧温度是影响所制备陶粒堆积密度的主要因素。该研究成果为唐家河煤矸石的开发利用提供了一条新的途径。     

黑龙江省陶粒原料矿床地质特征及开发利用

１地质特征１．１资源概况 我省陶粒原料资源（粘土、页岩、板岩、油页岩、粉砂岩及煤矸石、粉煤灰等）分布广泛,储量丰富,仅宾县、庆安、克东、鹤岗、塔河等地所探明的储量和保有储量的位次就居全国前列,为生产陶粒及其制品提供了可靠的原料资源。 我省陶粒页岩矿床（见表１）主要赋存在二叠、白垩系地层中,储量大,矿床类型简单,呈层状、似层状,矿体裸露地表,易于开采,交通条件好,便于运输。１．２矿石物化性能 主要陶粒原料矿床与国内外同类型矿床化学成分对比见表２,主要陶粒原料矿床焙烧试验结果见表３。 此外,庆安、塔河县…     

不同冲击强度下的砂岩动态力学特性试验研究

为研究冲击强度对岩石动态力学特性的影响,以改装的霍普金森压杆(SHPB)装置对砂岩进行了不同冲击强度下的动力学试验,测得了动态应力-应变曲线和应力波波形。然后,基于试验数据分析了冲击强度对砂岩强度、应变特性以及能量耗散规律的影响。结果表明:动态应力-应变曲线未出现压密阶段直接进入弹性阶段,冲击强度越大,应力-应变路径越长;岩样以破碎形态为主,破碎程度与冲击强度呈正相关;随着冲击强度增大,平均抗压强度和平均应变呈线性增长,而平均应变率呈指数增长;平均抗压强度和平均弹性模量随平均应变率呈线性增加。冲击强度越大,入射能和反射能值显著提高而透射能变化不明显,透射系数和反射系数分别呈幂函数增长和对数降低。砂岩吸收能随冲击强度和平均抗压强度分别呈指数关系和对数关系。由此表明,不同冲击强度对砂岩应变特征、强度特征以及能量耗散具有显著影响,适当增加冲击强度可有效提高砂岩吸收能,进而提高破岩效果。     

铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究

碱渣和细铁尾矿属污染性大宗固体废弃物，为了确定以它们为主要原料制备高强环保陶粒的可能性，进行了核壳结构烧结陶粒的制备工艺条件研究，并对主要工艺条件下烧结陶粒的矿物成分进行了分析。结果表明：①铁尾矿和碱渣用量增大，煅烧温度升高，煅烧时间延长，核壳结构烧结陶粒的吸水率、膨胀率均升高，筒压强度和堆积密度总体均降低，只是在较低煅烧温度、较短煅烧时间情况下核壳结构烧结陶粒的筒压强度均较低。②铁尾矿用量为70%，碱渣用量为6%，煅烧温度为1 140 ℃，煅烧时间为90 min情况下，核壳结构烧结陶粒的吸水率为1.25%、膨胀率为1.24%、堆积密度为870.3 kg/m3、筒压强度为10.67 MPa，符合国家标准中高强陶粒的要求（吸水率＜10%、堆积密度等级＜900 kg/m³、筒压强度等级＞6.50 MPa）。③该陶粒碎磨产品（0.075~0 mm）氯离子渗出率为0.000 1%，远低于标准中I类砂≤0.01%的要求。④核壳结构烧结陶粒核芯配合料中的碱渣是促进蓝晶石形成的重要原料，蓝晶石是影响该陶粒强度的关键性矿物，升高煅烧温度和延长煅烧时间均能促进陶粒中含氯化合物的形成，防止掺加碱渣的陶粒中氯离子的渗出。     

高强钢渣陶粒特性实验研究

为资源化利用钢渣,以钢渣、粉煤灰和粘土为主要原料制备高强陶粒。试验研究表明,随钢渣的质量分数增加,钢渣高强陶粒的堆积密度增加、吸水率降低、筒压强度提高。当钢渣质量分数在10~20%时,可制得堆积密度800~1200 kg/m~3、筒压强度7~13 MPa的高强陶粒。SEM-EDS分析发现,陶粒内部气孔多、分布均匀、少连通,这种结构有利于堆积密度的降低。X射线衍射(XRD)分析表明,陶粒中主要晶体为透辉石(CaO·MgO·2SiO_2),石英(α-SiO_2)、钙铁辉石(CaO·FeO·2SiO_2)和钙长石(CaO·Al_2O_3·2SiO_2),这些晶体的存在有助于钢渣陶粒强度的提高。     

铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究

碱渣和细铁尾矿属污染性大宗固体废弃物，为了确定以它们为主要原料制备高强环保陶粒的可能性，进行了核壳结构烧结陶粒的制备工艺条件研究，并对主要工艺条件下烧结陶粒的矿物成分进行了分析。结果表明：①铁尾矿和碱渣用量增大，煅烧温度升高，煅烧时间延长，核壳结构烧结陶粒的吸水率、膨胀率均升高，筒压强度和堆积密度总体均降低，只是在较低煅烧温度、较短煅烧时间情况下核壳结构烧结陶粒的筒压强度均较低。②铁尾矿用量为70%，碱渣用量为6%，煅烧温度为1 140 ℃，煅烧时间为90 min情况下，核壳结构烧结陶粒的吸水率为1.25%、膨胀率为1.24%、堆积密度为870.3 kg/m3、筒压强度为10.67 MPa，符合国家标准中高强陶粒的要求（吸水率＜10%、堆积密度等级＜900 kg/m³、筒压强度等级＞6.50 MPa）。③该陶粒碎磨产品（0.075~0 mm）氯离子渗出率为0.000 1%，远低于标准中I类砂≤0.01%的要求。④核壳结构烧结陶粒核芯配合料中的碱渣是促进蓝晶石形成的重要原料，蓝晶石是影响该陶粒强度的关键性矿物，升高煅烧温度和延长煅烧时间均能促进陶粒中含氯化合物的形成，防止掺加碱渣的陶粒中氯离子的渗出。     

煤矸石资源化利用现状与进展

介绍了煤矸石的性质及其主要的资源化利用途径。在前期研究的基础上,提出了煤矸石资源化利用的新领域—轻骨料。煤矸石陶粒轻骨料具有良好的性能,符合国家的产业政策,用其配制的混凝土适应高层建筑轻质、高强的发展要求,国内外在煤矸石陶粒轻骨料研究方面取得了一些进展,为合理确定陶粒的工艺流程和参数进行了有益的探索,推动了煤矸石陶粒的应用发展。     

铁尾矿陶粒的制备及对生活污水的处理

以铁尾矿为主要原料,加入少量粉煤灰、煤矸石、石灰石及生物外加剂,制备铁尾矿陶粒滤料,并考察其对生活污水COD的去除效果。结果表明：在铁尾矿、粉煤灰、煤矸石、石灰石、生物外加剂分别占总物料量的86%、6%、4%、3%、1%,陶粒粒径为3～5 mm,焙烧温度为1 100 ℃时,烧制的陶粒滤料对生活污水COD的去除率可达80%。XRD和SEM分析表明,焙烧过程中产生的钠长石提高了陶粒的强度,同时陶粒表面粗糙、内部多孔、比表面积增大,因此具有良好的吸附性能,有利于生活污水中污染物的去除。     

煤矸石陶粒轻集料混凝土体积稳定性研究

开展煤矸石陶粒替代普通碎石骨料制备轻集料混凝土的研究有助于推动建材向轻质、高强、隔热方向发展。在总结轻集料混凝土的研究和应用现状、体积收缩种类、收缩机理及其改善措施的基础上,研究了减缩剂、陶粒预湿对煤矸石陶粒轻集料混凝土体积稳定性的影响。试验结果表明：无论是增加减缩剂掺量还是提高煤矸石陶粒预湿程度,煤矸石陶粒轻集料混凝土试件的收缩率均明显下降、体积稳定性均明显改善;二者复合应用更有利于降低试件的收缩率、提高试件的稳定性。该研究对煤矸石陶粒轻集料混凝土的推广应用具有指导意义。     

外墙泡沫保温材料的技术现状及用砂岩质煤矸石试制

砂岩质煤矸石和抛光砖泥都是工业固体废弃物,在国家提倡外墙保温材料革新升级和煤矸石资源化利用的背景下,开发煤矸石基外墙泡沫保温材料,既可以实现建筑节能和外墙的安全防火,又可以改善矿区生态环境,减少对宝贵土地资源的占用。在介绍了我国外墙保温材料产业现状和国内关于煤矸石基外墙泡沫保温材料研究现状的基础上,重点分析了试验原料的增塑性和发泡性,并进行了煤矸石基外墙泡沫保温材料的试制。结果表明,以辽宁朝阳矸石山砂岩质煤矸石和辽宁法库某陶瓷厂的抛光砖泥为主要原料,碳化硅和氧化镁为复合造孔剂,硼砂为助熔剂,经陈化-成型-烧结工序,试制出了具有一定外观和性能的煤矸石基外墙泡沫保温材料,说明本试验技术路线是可行的。但要制备满足建筑业要求的、低成本的外墙泡沫保温材料,还需后续进行系统的原料配比和烧结制度优化试验。     

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。     

赤泥等工业固体废物制备陶粒的研究

分析了赤泥、煤矸石、粉煤灰等原料的基本特性，经配比、粉磨、成球，在一定温度下焙烧，制备出了结构均匀、性能良好的陶粒。讨论了赤泥陶粒的膨胀机理，指出以赤泥为主要组分搀加一定量的粉煤灰和煤矸石完全可以制备出符合要求的陶粒。     

露天采矿机煤层选采厚度研究

露天采矿机结构特点独特,可对煤层及夹矸精确开采,从而减小煤损和混矸.为了确定采矿机合理的选采厚度,基于采矿机切削滚筒的实际轨迹,建立了煤损与混矸模型,并给出了选采效果关键评价指标一含矸率和毛煤热值的计算公式,得出露天采矿机选采效果与煤层的煤层总厚度正相关,与大夹矸总层数及小夹矸总厚度成负相关.通过对选采厚度的影响因素分...     

砂岩质煤矸石制备外墙泡沫保温材料

为寻求外墙泡沫保温材料的原料来源,以砂岩质煤矸石和抛光砖泥为主要原料,通过优化颗粒级配、陈化增塑、添加无机增塑剂等措施,探索提高原料可塑性、生产合格制品的工艺技术。通过抛光砖泥和添加剂掺量的不同,分析掺入料对制品体积密度、抗压强度、导热系数的影响,设计正交试验确定适宜的添加剂含量;以对烧结制度影响较大的预热温度、预热时间、烧结温度和保温时间为4个因素设计正交试验,确定烧制保温材料的最佳烧结制度。该研究结果为综合利用工业废料制备新型建材提供了新的途径。     

利用矿山废弃高塑性红黏土制备轻质陶粒的研究

生产上多取用农田黏土制备轻质陶粒,以红黏土为主要原料的技术还未见报道。某矿山在开采过程产生大量剥离红黏土,长期堆存无法利用。以该红黏土为主要原料,添加普通黏土、化合物L、石灰石、煤粉进行轻质陶粒制备试验,考察原料配比及焙烧制度对烧成陶粒性能的影响。结果表明,加入适量普通黏土、化合物L可有效降低陶粒烧制过程中的炸裂率,烧成陶粒强度、表观密度随普通黏土、化合物L、煤粉的添加量及焙烧温度的增加而降低,适量添加石灰石可增强烧成陶粒强度;以红黏土、普通黏土、化合物L、石灰石、煤粉质量比为85.5∶7.0∶3.5∶3.0∶1.0混合制得陶粒生球,在105℃下干燥4 h、450℃预热30 min、1 170℃焙烧12 min,可制得轻质陶粒。工业投笼试验所得成品陶粒的关键性能指标均达到GB/T 17431.1—2010中对500级陶粒的质量要求,说明该技术具有实际生产应用价值。研究成果突破了轻质陶粒对原料的严格限制,为矿山剥离高塑性红黏土的高附加值利用提供了新途径。     

酸浸钒渣制备高强陶粒工艺

为了提高酸浸钒渣的利用效率,以商洛千家坪钒渣为主要原料,添加黏土和粉煤灰制备建筑用烧结陶粒。对陶粒制备过程中各物料的配比、制粒工艺参数、预热和焙烧制度进行了系统研究。结果表明,物料配比为钒渣∶粘土∶粉煤灰=6∶1∶3、制粒用水量为18%、制粒时间为15 min、预热温度为400℃、预热时间为30 min、焙烧温度为1160℃、焙烧时间为20 min的条件下,可制得筒压强度为11.58 MPa,堆积密度为1014.7 kg/m3,吸水率为5.61%的高强陶粒。SEM和XRD分析结果表明,钒渣在烧结成陶粒的过程中主要产生了石英、斜长石和钾长石相,形成了结构致密、孔骨架良好的矿物集合体,因此提高了陶粒的强度。