菱镁矿浮选尾矿直接合成同时制备镁橄榄石和镁砂研究

为了有效利用菱镁矿浮选尾矿废弃物,提出以其为原料,在不添加任何物质、不经过高压压制成型的条件下直接烧制同时制备优质镁橄榄石和烧结镁砂的技术路线,并在高温管式炉中对其可行性进行了实验研究。通过对不同反应温度和时间条件下制备的样品进行XRD和SEM-EDS表征和分析,确认新技术路线不仅可行,并且还具有反应速度快、产品质量优等优势。当反应温度为1400℃及以上时,原料中的SiO₂在数分钟之内全部转化,产物镁橄榄石和烧结镁砂晶体发育良好。研究结果对进一步开发菱镁矿浮选尾矿废弃物高效利用新技术提供有力支持。     

磷石膏-铜尾矿砂混合料的土工性能及微观机理研究

为实现固废资源大宗利用及“以废治废”的目的,将磷石膏与铜尾矿砂拌和制备成混合料,外掺水泥用于公路路基填筑。通过对混合料进行土工性能试验,探索磷石膏与铜尾矿砂的质量比对混合料土工性能的影响,结合现代分析测试方法,对混合料的硬化机理及微观变化进行研究。结果表明:磷石膏液限较高而铜尾矿砂强度特性较低,两者都无法单独作为路基填筑材料使用,当磷石膏与铜尾矿砂按质量比4∶6混合使用时,混合料的土工性能较佳;混合料硬化是水泥水化导致的,水化产物中的钙矾石、C-S-H凝胶等能够填补混合料颗粒间隙,形成紧密集合体,致使混合料硬化。     

硫酸盐-冻融循环下自感应水泥砂浆的耐久及压敏性能

为提升寒冷地区建筑结构的实时损伤监测效果,研究了硫酸盐-冻融循环作用下采用短切碳纤维与铁尾矿作为导电材料制备的自感应水泥砂浆的耐久与压敏性能。利用质量损失、相对动弹性模量及抗压强度损失为依据探讨耐久性能变化规律,以电阻率变化率-压应力的相关关系反映硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能发展规律并解释其导电机理,并采用平均应力敏感系数评价硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能稳定性。结果表明,碳纤维体积掺量为0.4%、铁尾矿替代率为30%(质量分数)组合掺入水泥砂浆时,其耐久性能与压敏性能均达到较高水平,但硫酸盐-冻融循环造成的孔洞与裂缝会导致铁尾矿碳纤维水泥砂浆电阻率变化率-压应力呈一阶指数衰减关系,可采用Plane模型来反映平均应力敏感系数衰减程度与冻融循环次数、铁尾矿替代率之间良好的相关关系。     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

铁尾矿砂基环氧树脂透水材料力学性能及界面特性研究

利用固体废弃物制备透水材料是海绵城市发展新方向,而力学性能差成为固废基透水材料应用的难点之一。为解决该问题,设计了一类用铁尾矿砂作为骨料,环氧树脂作为胶凝材料的聚合物透水材料,研究了环氧树脂含量对透水材料力学性能和透水性能的影响,并探讨了纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃和硅烷偶联剂KH-560等有机-无机材料对透水材料力学性能的影响。结果表明:当环氧树脂质量分数为6%时,可以得到兼顾力学性能和透水性能的透水材料,抗压、抗折强度和透水速率分别为17.5 MPa、5.3 MPa和1.12 mm/s;同时,当纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃的添加量分别为环氧树脂的3%、4%、4%(质量分数)时,对透水材料力学性能的提升分别为33.1%、30.5%、28.6%,其原因是纳米粒子在透水材料受压过程中会吸收树脂基体中的部分能量,抑制或消除树脂中微裂纹的扩散;当硅烷偶联剂KH-560的添加量为环氧树脂的0.9%(质量分数)时,透水材料的强度可提升36.5%。SEM和FTIR分析表明,硅烷偶联剂KH-560对改善铁尾矿砂与环氧树脂界面具有显著作用。该研究对研发高性能的固废基透水材料具有重要意义。     

铜熔炼渣综合回收铜铅锌基础研究

采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。     

唐家河选煤厂煤泥水系统改造

分析了唐家河选煤厂煤泥水系统工艺流程,并在此基础上进行了煤泥水采样试验研究。结果表明:中矸煤泥水灰分高于原生煤泥灰分,直接进入浓缩机会造成精煤损失,降低尾煤灰分;进入中煤和矸石段的悬浮液较多,悬浮液中-0.3 mm粒级未得到有效分选;浮选尾矿灰分高于压滤煤泥灰分;中矸浓缩旋流器溢流、中矸高频筛筛下水直接进入浓缩机是造成唐家河选煤厂尾煤灰分偏低的主要原因。通过将中矸浓缩旋流器溢流、中矸高频筛筛下水导入浮选系统,在浮选机原有一、二室通道基础上增加通过面积,即一、二室小流量短路改造,实现了尾煤灰分、精煤产率和入浮煤泥量的提高。改造后,在精煤灰分相近的情况下,唐家河选煤厂浮选尾煤灰分提高了7.28%,每年增加精煤销售收入555.98万元。     

油砂尾砂脱水处理技术的研究进展

介绍了世界各地油砂组成、尾砂形成原因、尾砂脱水研究意义及尾砂脱水处理技术的研究进展。详述了传统沉降法、混凝处理法及机械/物理法等油砂尾砂脱水处理技术,并对相应的技术做出评价。     

上向水平分层尾砂充填采矿法及其改进——浅析四平银矿采矿法

通过对上向水平分层尾砂充填采矿方法,凿岩爆破等方式的改进,可以使矿山采矿方法有较大的改观,取得较好的经济效果。同时提高采场施工速度和生产效率,相应的降低支护费用,改善现场作业条件。尽管增加了采矿场充填井工程和凿岩时间,但是相对减少尾砂用量,缓解采充失调,降低成本,维护顶板稳定(成形规整),使采矿场安全管理工作效果突出。     

首钢大石河铁矿尾矿综合利用的研究

针对首钢大石河铁矿尾矿中含有少量强磁性铁矿物的实际情况和储量巨大的特点,研究从旧尾矿中回收磁性铁精矿的工艺流程。试验结果表明,在尾矿品位11.50%的情况下,采用预先磁选、两段磨矿、多次磁选以及精矿脱泥精选试验手段,可获得含铁品位67.32%,回收率18.91%的分选指标。在此基础上,进行了建筑砂筛出试验以及剩余尾矿砂填海造地的探讨。