赤泥合成砂的碱活性及界面元素特征

以赤泥为主体,加入少量粉煤灰和膨润土烧制成赤泥合成砂,通过慢速碱-集料反应对赤泥合成砂碱活性进行检测和研究,对碱-集料反应试件中赤泥合成砂和水泥界面微区进行扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)分析,并与标准砂和天然河砂进行对比。结果表明:赤泥合成砂碱-集料反应试件180 d膨胀率为0.035%,略高于标准砂和天然河砂试件的膨胀率,且膨胀率小于0.1%,符合国家建设用砂标准;与标准砂和天然河砂界面相比,碱-集料反应28 d合成砂界面中Fe元素含量显著,界面生成石榴石。该研究结果对解决赤泥堆存问题以及天然砂紧缺现状可提供参考。     

活化赤泥基胶凝材料的抗冻融性能研究

赤泥资源化利用对氧化铝行业可持续发展和环境保护具有重要意义。本文以赤泥和热活化赤泥为主要原料与钢渣等多种固废协同制备赤泥基胶凝材料,并对其抗冻融性能进行了研究。分别对养护14和28 d的胶凝材料试样进行冻融试验,用万能试验机、XRD、SEM、工业CT等检测方法对试样冻融前后的强度、物相、显微结构、孔隙率等进行表征,并对冻融损伤机理进行了探究。结果表明,赤泥基胶凝材料冻融前后的质量损失、强度损失、显微结构差异显著。其中,赤泥-普通硅酸盐水泥胶凝材料较其他赤泥基胶凝材料的抗冻性能优异,其养护14 d试件冻融前后的质量损失和强度损失分别为23.68%和50.75%;用热活化赤泥制备的赤泥-钢渣胶凝材料冻融后的质量损失率较冻融前降低了16.30%。     

黄金尾矿材料及环境属性研究

黄金尾矿是金矿开采过程中常见的固体废弃物,大部分尾矿直接堆积在尾矿库中得不到回收利用,带来了一系列的社会和环境问题,对其进行资源化利用的研究愈发迫切。采用XRD、XRF、SEM、激光粒度仪、TG、DSC等测试手段对黄金尾矿的材料属性进行基础性研究,采用ICP、低本底多道γ能谱仪、pH值测定等测试方法进行环境属性研究。讨论了重金属溶出含量、放射性比活度和酸碱性,分析了黄金尾矿对环境的危害程度和二次利用可行性。研究结果表明:30 d重金属溶出含量小于地表水Ⅲ类水限值;放射性内外照射指数I_Ra=0.1、I_γ=0.4,均小于国家限制标准,为黄金尾矿在建筑行业领域的综合应用提供参考。     

利用黄金尾矿制备发泡陶瓷的研究

中国黄金尾矿资源量大,作为二次资源在建筑材料领域的综合利用有着重要的经济价值和环境意义。以黄金尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,通过高温制备发泡陶瓷,用激光共聚焦显微镜、XRD等手段,研究了烧结温度、黄金尾矿掺入量、原料粒度对材料的容重、真气孔率和孔径等性能的影响。研究表明:随着烧结温度的升高,发泡陶瓷材料的真气孔率和孔径增大,容重减小;材料的真气孔率和容重随着黄金尾矿掺入量的增大分别降低和提高,随着原料粒度的减小分别提高和降低,气孔孔径随着黄金尾矿掺量的增大和原料粒度的减小均呈下降趋势。优化后,在烧成温度1 050 ℃,黄金尾矿掺入量50%(质量分数),黄金尾矿平均粒度D(50)=5.6 μm,SiC平均粒度D(50)=3.0 μm的条件下可制备出性能良好的发泡陶瓷。