全尾矿废石骨料高强混凝土的试验研究

从资源再生、生态环境保护和循环经济的角度出发,以重新级配后的密云地区铁矿废石为粗骨料、密云地区铁尾矿为细骨料,将铁尾矿与矿渣、水泥熟料、脱硫石膏通过梯级混磨得到混合料,与单独磨细的钢渣粉混合为胶凝材料,加入减水剂和水后制备成高强混凝土材料,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段进行微观结构与物相组成的变化研究,进而分析反应机理。所制备的混凝土的固废总比例达到91%,使用废石代替天然石子,铁尾矿代替天然砂子,其天然砂石替代率达到100%,制得的混凝土试块28 d抗压强度达到75.92 MPa。     

无熟料钢渣矿渣水泥在热养护条件下的强度发展

为了探讨以鞍钢钢渣与矿渣为主要原料生产无熟料钢渣矿渣水泥的可能性,以鞍钢钢渣与矿渣质量比A、矿渣与钢渣梯级混磨细度B、Ca(OH)2与石膏质量比C、热养护温度D为影响试件不同龄期强度的4因素进行了正交试验,并对胶凝材料的XRD图谱和净浆试块的SEM照片进行了分析。结果表明:1A、B、C、D分别为1∶2、480m2/kg、2∶1和35℃的情况下,试件的抗压强度最高,养护3,7,28 d的抗压强度分别为18.36,26.89和45.32 MPa,这4个因素对试件强度影响的主次顺序为DABC。2体系的早期强度主要来源于C-S-H凝胶,及少量的钙矾石相;体系后期强度的增强主要依赖于钙矾石相的生成。     

利用煤矸石铁尾矿制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃

为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。利用DSC,XRD和SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为及显微形貌的影响,通过Kissinger方程计算了各基础玻璃试样析晶活化能E和动力学参数k(Tp),并利用Augis-Bennett公式计算了各试样的晶化指数n。试验结果表明：随着核化和晶化温度的升高,主晶相衍射峰以先增强后减弱的趋势变化,主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),体系的最佳晶化温度为1 040 ℃,其抗弯强度为216.49 MPa,耐酸性为99.21%;对于不同升温速率的基础微晶玻璃试样,20 ℃/min升温速率的析晶活化能最低为324.75 kJ/mol,k(Tp)=0.55,n=3.92,玻璃晶核为三维生长,整体结晶,4个试样的晶核生长方式相同。     

利用福建某铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土试验

通过正交试验来探讨影响铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土的因素,并利用XRD、SEM来分析水化产物及微观形貌。试验结果表明:1当矿渣粉磨60 min(比表面积为625.6 m2/kg)、铅锌尾矿和矿渣粉以1∶1的质量比混磨60 min(比表面积为719.1 m2/kg)、石膏掺量为胶凝材料总量的2%时可以制备出28 d抗压强度达到93.75 MPa的高强混凝土;XRD图谱和SEM图片显示,混凝土试件的早期强度主要来源于钙钒石的形成,养护期间体系中C-S-H凝胶生成量的增加,以及C-S-H凝胶与钙钒石紧密穿插在一起是后期强度增长的主要来源。2石膏过量会使体系不断生成钙钒石,钙钒石表面的电性能会发生吸水肿胀现象导致体系破裂,从而使混凝土的抗压强度降低。     

煤矸石与铁尾矿制备加气混凝土的试验研究

为综合利用固体废弃物煤矿石与铁尾矿,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备加气混凝土,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X-射线能谱(EDX)分析制品的水化产物和微观形貌,研究了煤矸石的最佳热活化温度以及各原料组分对加气混凝土物理力学性能的影响。结果表明,煤矸石最佳煅烧温度为600℃,制备出绝干密度为608 kg/m3、抗压强度为3.64 MPa的制品,符号《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968—2006)规定的A3.5,B06级加气混凝土合格品的要求;蒸压前水化产物中出现钙矾石,蒸压后制品中主要的水化产物为托贝莫来石、C-S-H凝胶和葡萄状水钙铝榴石。     

煤种对高硅酸铁尾矿深度还原回收铁的影响

以含铁14.51%(质量分数)的铁尾矿为研究对象,采用煤基深度还原—磁选方法回收铁,研究并分析了焙烧过程中不同煤还原剂、助熔剂、焙烧温度以及焙烧时间对铁还原的影响规律。结果表明:对于铁尾矿深度还原,固定碳含量高且含有少量挥发份的煤效果较好;以无烟煤为还原剂,CaO为助熔剂,1300℃焙烧180 min,磁选得到铁产品中铁品位90.12%,铁回收率为72.21%。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)分析了磁选铁产品中铁的存在形式,结果表明:铁尾矿深度还原过程中铁矿物大部分被还原成金属铁,仅有少部分矿物是金属铁被氧化的磁铁矿和石英,实现了铁尾矿中铁的还原和富集。     

某铅锌尾矿粒度与其作水泥混合材性能的灰色关联

水泥混合材中尾矿的掺量和粒度分布对水泥性能有一定影响。为了提高掺加尾矿的水泥混合材的性能,以福建尤溪某铅锌尾矿为主要掺加料,以灰色关联分析为手段,研究了有无减水剂情况下铅锌尾矿粒度分布对水泥混合材胶砂流动度和胶砂试块抗压强度的影响。结果表明:提高尾矿细度有利于提高水泥胶砂的流动度和胶砂试块的抗压强度;在尾矿掺量为30%时,胶砂流动度与胶砂试块的抗压强度均与尾矿中+8.39μm粒级负相关,与-8.39μm粒级正相关,其中与8.39~4.24μm粒级关联度最大,与4.24~2.15、2.15~1.09及1.09~0μm粒级的关联度依次减小;要提高该铅锌尾矿水泥混合材的性能,在尾矿掺量为30%时,应尽量增加-8.39μm粒级的产率,尤其应增加8.39~4.24μm粒级的产率,并尽量降低+8.39μm粒级的产率。     

透辉石粉的火山灰反应特性

透辉石作为矽卡岩型尾矿中的重要组成部分,研究其火山灰反应活性对于该类型尾矿的综合利用具有重要意义,但是目前还未见到相关报道.以透辉石、天然石膏和氢氧化钙为原料制备净浆试块,研究了磨细透辉石的火山灰反应活性,并利用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶红外光谱、差示扫描量热法和核磁共振对净浆试块的水化产物进行分析,为初步判断矽卡岩型尾矿是否具有火山灰反应活性提供重要依据.结果表明,磨细的透辉石净浆试块抗压强度在3、7和28 d龄期时分别为9.83、12.79和18.87 MPa,显示出磨细的透辉石具有火山灰反应活性.磨细透辉石的水化产物以C-S-H凝胶为主.核磁共振结果显示,随着水化反应的不断加深,处于Q2结构状态的硅原子比例有所减少,生成的C-S-H凝胶的铝/硅比低于原始结构的透辉石.随着养护龄期的增加,仅有少量石膏参与反应,Ca(OH)₂会被大量消耗,水化产物逐渐增多.未参与反应的石膏颗粒起到填充作用,也有助于促进体系强度的持续增长.      

机械活化对热闷法钢渣胶凝活性的影响

本文通过机械粉磨对热闷法钢渣的胶凝活性进行研究,采用激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对经机械活化后的热闷法钢渣进行表征分析.研究发现机械粉磨能激发热闷法钢渣的潜在活性.在超细粉磨的过程中,不仅钢渣粒度逐渐减小,而且部分物相的结晶程度也有所降低.利用活性因子法评价了经活化后热闷法钢渣的胶凝性能,结果表明:随着粉磨时间的延长和钢渣粒度的减小,热闷法钢渣的胶凝活性显著提高.