铁尾矿活性优化机理研究

以通化铁尾矿为主要原料，在研究热活化温度对铁尾矿矿物组成、微观结构影响的基础上，借助XRD、SEM等分析工具重点研究了热活化温度、热活化时间以及其他微量添加物对铁尾矿-高岭土体系的矿物组成、微观结构的影响，获得了铁尾矿高效利用的活性优化技术途径，为实现铁尾矿的无害化大宗利用奠定了基础。     

赤泥基胶凝材料钙硅比对Na+固化性能的影响

运用NMR、IR等分析手段，采用结构分析的方法研究了赤泥基胶凝材料的水化过程，揭示了胶凝材料钙硅比对水化产物Na+固化性能的影响规律。结果表明，随着钙硅比的降低，在Al对Si的取代作用下，［Si(Al)O₄］结构单元聚合度增大，桥［SiO₄］、［AlO₄］四面体增多，Si以Q¹、Q²结构形式存在的C-S-H凝胶转变为具有SiQ²、SiQ³和SiQ⁴结构单元的(Na,Al)-C-S-H凝胶，利于Na⁺以化学吸附和化学固溶形式的固化。     

改善凝石混凝土脆性的试验研究

针对混凝土高脆性的不足，重点研究了不同配合比、掺合料和外加剂对凝石混凝土脆性的影响。通过改进掺合料、优化配合比和添加外加剂，在抗压强度不降低的情况下，改善了凝石混凝土的内部微观结构，降低混凝土的弹性模量，在一定程度上改善了材料的脆性。     

在变碱度条件下低硅烧结矿显微结构及矿物组成对其冶金性能的影响

随着选矿技术的进步，铁精粉品位逐年升高，SiO2含量则随之减少，致使烧结矿中的硅酸盐粘结相数量愈来愈少，烧结矿质量明显变差。因此，必须探索改善烧结矿质量的新途径。本文从烧结矿的显微结构及矿物组成出发，揭示了碱度对低硅烧结矿冶金性能影响的机理，从而在生产中能有效地控制利于低硅烧结矿冶金性能改善的矿物的生成，必将促进低硅烧结技术的发展。     

微量硼对高硅烧结矿粉化性能的影响

为了探讨微量硼对高硅烧结矿粉化性能的改善效果,借助能谱分析和电子探针研究了硼对正硅酸钙形成的影响,结果发现硼可以提高烧结矿中镁的活性,使大量的Mg2+进入正硅酸钙晶格,并取代正硅酸钙晶格中的部分Ca2+,生成钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO2)。另外,硼还具有细化晶粒、促进矿相均匀合理分布及松弛应力的作用。因此,硼可明显改善烧结矿的粉化性能。     

冷却温度和处理方式对钢渣反应性能的影响

分析了冷却温度和处理方式对首钢钢渣反应性能的影响,并测试了以钢渣、矿渣以及水泥熟料为主要原料的胶凝材料的力学性能.随着水淬温度的升高,钢渣反应性能呈现降低后升高的趋势.水淬处理过程中由于部分易水化物质的反应而使钢渣的反应性能变差,随炉冷却钢渣中大量结晶物质的生成又使钢渣的反应性能变差.相对而言,在空气中冷却处理所得钢渣的反应性能较好.另外,还研究了钢渣掺量对胶凝材料力学性能的影响,在钢渣掺量为20%～30%的实验条件下,可制得性能较好的胶凝材料.     

油页岩在碱溶液中离子溶出特性及结构变化研究

针对油页岩灰渣利用率极低、大多以堆存处置的特点,在对油页岩进行热活化处理的基础上,借助XRD、SEM、IR、NMR、ICP等一系列微观测试分析工具对碱溶出前后油页岩的物质组成、结构特性以及硅、铝离子的溶出特性进行了研究.结果表明油页岩在20℃、1 mol/L NaOH溶液中经过7天溶解时,Si4+和Al3+的溶出量均随油页岩煅烧温度的变化而变化.其中900℃煅烧油页岩试样中的硅铝溶出量达到最大,该温度下油页岩胶砂试块强度也达到最大.油页岩在碱溶液中的离子溶出行为及其结构变化的研究为油页岩的化学反应活性评价及综合利用提供了理论基础.     

赤泥大掺量用于胶凝材料的研究

由于赤泥具有潜在的胶凝性能,因此可用作胶凝材料的掺和料。但由于赤泥掺量的增加会使材料性能直线下降,故一直未能实现大宗利用。本文利用XRD、SEM、IR等测试手段对赤泥物质构成进行了分析,解释了对赤泥进行热激发处理的机理。并在赤泥掺量50%的基础上,配合各种固体废弃物以及自配的调节剂,考察了胶凝材料的强度。结果表明,该胶凝材料可达到42.5#水泥强度性能的要求,从而有望实现赤泥的大宗利用。     

唐钢配加巴西粉烧结的实验室研究

为进一步提高烧结矿品位,降低烧结矿成本,探索配加低硅高铁的巴西粉生产烧结矿的规律,进行了实验室研究。结果表明,配加巴西粉能在不降低强度的基础上有效提高烧结矿品位和改善冶金性能。     

拜尔法赤泥热蚀变活性优化研究

针对赤泥、油页岩利用率极低的现状,基于热蚀变原理,对赤泥、油页岩进行了蚀变处理.借助XRD、IR等一系列微观测试分析工具,研究了蚀变混合物料的物质组成、结构特性以及表面形貌.结果表明:混合物料在700℃,煅烧2h时,活性明显提高.