低碱度生态型人工鱼礁材料的实验研究

利用矿渣-CaO-脱硫石膏为胶凝材料、海砂为骨料,制备出了较高强度的新型人工鱼礁。借助力学性能测试、X射线衍射、热重分析和扫描电镜考查了脱硫石膏对新型人工鱼礁材料的抗压强度和水化产物的影响。结果表明：适量脱硫石膏的掺加能够显著提高CaO激发矿渣胶凝材料的胶结强度,促进钙矾石(AFt)在水化过程的优先生成,较佳石膏掺量条件下3 d强度可提高51.4%,7 d强度提高35.7%,28 d强度提高25.2%;重金属离子溶出检测结果表明,浸泡试样的海水水质符合国家一类海水水质标准;表面浸出液pH值检测显示,人工鱼礁材料试块海水浸泡初期,表层有少量OH-溶出,使浸泡液pH值由新鲜海水的8.0升至8.5,但60 d后恢复到正常值;此外,海域实地挂板实验表明,制作出的鱼礁海水相容性良好,有大量水生生物附着。低碱度生态型人工鱼礁能够满足鱼礁的基本性能要求,具有广阔的应用前景,为矿渣及海砂的资源化综合利用提供了一条新的途径。     

钢渣-矿渣基绿色人工鱼礁混凝土的制备

摘要:为节约制备普通混凝土人工鱼礁所需的天然砂、石等矿产资源,同时实现钢渣、矿渣的综合利用,试验利用70%矿渣粉、10%钢渣粉、10%水泥熟料、10%脱硫石膏作为胶凝材料,利用热闷-选铁处理后的钢尾渣作为混凝土的粗、细骨料,制备了标准养护28d抗压强度为72.6MPa、海水浸泡240d抗压强度为96.2MPa的绿色人工鱼礁混凝土。钢渣-矿渣基绿色人工鱼礁混凝土表观密度为2926 kg/m3;经过7d碳化该人工鱼礁混凝土表面pH值为8.3,接近普通海水的pH值。试验对钢渣-矿渣基绿色人工鱼礁混凝土中镉、汞、砷等重金属含量进行了检测,检测结果表明该人工鱼礁混凝土中重金属含量均低于国家标准《土壤环境质量标准》中二级土壤重金属含量上限值,钢渣-矿渣基绿色人工鱼礁混凝土具有安全可用性。      

利用微磨球效应制备超高强铁尾矿混凝土

以密云铁尾矿为主要原料,利用梯级混磨产生的不同物料之间的微磨球效应,制备出了超高强铁尾矿混凝土。制品尾矿掺量达到70%,抗压强度达到109.13 MPa,抗折强度达到15.53 MPa,并具有良好的安定性和耐久性。     

用细粒铁尾矿制备细骨料混凝土的试验研究

将某-0.074 mm占74.5%的细粒铁尾矿按0.045 mm分级,通过热活化处理改善-0.045 mm尾矿的反应活性,并将其制备成复合胶凝材料,然后与+0.045 mm尾矿制备成细骨料混凝土。制品尾矿掺量达到70%,28 d抗压强度达到99 MPa。     

铁尾矿沥青混凝土混合料的路用特性研究

为探究不同铁尾矿掺量下沥青混凝土的路用特性,以齐大山铁尾矿部分替代天然砂为细骨料,考察了铁尾矿掺量对沥青混凝土混合料软化点、高温稳定性、冻融劈裂、抗车辙性以及低温抗裂性的影响。结果表明：①随着铁尾矿掺量的增大,试样软化点先增大后趋于稳定,动稳定度先升高后降低,铁尾矿掺量为20%时沥青混凝土混合料的软化点及动稳定度最高,分别达56 ℃、5 292次/mm。②随着铁尾矿掺量的增大,试样最大弯曲应变先减小后增大,抗弯强度逐渐增大;最大弯曲应变值在铁尾矿掺量为30%时达到了最低,且此时试样的性能基本能够满足路面性能的要求。③随着铁尾矿掺量的增大,试样抗车辙因子先增大后略微降低,铁尾矿掺量为20%时达到最大值。④随着冻融循环次数的增加,试样劈裂强度比逐渐降低;在同一冻融循环次数作用下,随着铁尾矿掺量的增大,沥青试样的劈裂强度比呈现出先增大后减小的趋势。综合铁尾矿沥青混凝土试验结果可知,当铁尾矿掺量为20%~30%时,沥青混凝土的各项指标可达到最佳。     

铁尾矿—磷渣—脱硫灰三元固废混凝土抗压性能研究

为实现铁尾矿固废材料的再生利用,提高工业固废利用率,以铁尾矿、磷渣、脱硫灰作为掺合料部分代替水泥制备混凝土,研究三元体系下钙相固废与铁尾矿协同作用对混凝土抗压强度的影响,测试不同水胶比、铁尾矿研磨时间、掺合料掺量及掺合料比例对混凝土抗压强度的影响。结果表明,混凝土抗压强度与水胶比呈正相关关系,机械研磨提高了铁尾矿的比表面积,有利于铁尾矿表面与自由水发生水化反应,30%掺量混凝土后期抗压强度较20%掺量下降不大,在铁尾矿比表面积为1 589.3 m²/kg,铁尾矿、磷渣、脱硫灰分别占胶凝材料的6%、16%、8%时制备的混凝土抗压强度最高,28 d抗压强度达到40.9 MPa。通过采用压汞法（MIP）和背散射电子成像技术（BSE）研究了混凝土的微观结构,结果表明,掺合料的掺入优化了混凝土的孔隙结构,促进了界面过渡区的发展。铁尾矿、磷渣、脱硫灰三元体系在30%掺量下对混凝土强度影响较小,可代替水泥制备混凝土。     

利用铁尾矿作为混凝土掺和料的基础研究

利用机械力激发矽卡岩型铁尾矿的反应活性,研究机械力作用对铁尾矿粒度分布、火山灰反应活性的影响。以铁尾矿为掺和料制备混凝土,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对胶凝材料的水化反应机理进行基础研究。结果表明,机械力活化能够提升铁尾矿的火山灰反应活性。当铁尾矿粉磨100 min,掺量为30%时,制备出28 d抗压强度达28.55 MPa的胶砂试样,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度不断增加。     

以铁尾矿为主的多元固废混凝土抗压性能与微观结构研究

为实现铁尾矿、煤矸石等固废再利用,降低混凝土水泥用量,并缓解铁尾矿单独作为混凝土掺合料对抗压性能的不利影响,以铁尾矿-煤矸石-粉煤灰为复合掺合料,考察了复合掺合料掺量和配比对混凝土抗压强度及微观结构的影响。结果表明:(1)复合掺合料的掺入降低了混凝土的抗压强度,掺量为20%时对后期抗压强度影响较小,28 d抗压强度可达42.1 MPa,达到C40混凝土标准;掺量为30%时28 d抗压强度最高可达38.4 MPa。(2)铁尾矿材料活性较低,单独作为掺合料劣化了混凝土抗压性能,但其具有填充效应以及分散作用;粉煤灰和煤矸石都具有一定的火山灰活性,粉煤灰活性较高且具有滚珠效应,对混凝土抗压强度的贡献高于煤矸石;铁尾矿与粉煤灰、煤矸石协同作用缓解了铁尾矿单独作为掺合料对混凝土抗压性能的劣化,最优掺入比例为1∶2∶2。(3)掺量为20%的复合掺合料促进了界面过渡区附近的水泥水化,但劣化了整体孔结构,掺量为30%的复合掺合料优化了混凝土孔结构,明显降低了界面过渡区的孔隙率,但对水泥水化产生了消极影响。研究结果表明,复合掺合料改变了界面过渡区的孔隙率和水化进程,平衡界面过渡区的孔结构和水化进程是提高混...     

高效减水剂对铁尾矿高性能混凝土性能的影响

将北京密云铁尾矿与高炉水淬矿渣、水泥熟料、脱硫石膏通过三段混合磨矿形成胶凝材料,然后将胶凝材料与铁尾矿混合,并加入高效减水剂,制备成高性能混凝土材料,其中铁尾矿总掺量达到70%。固定其它参数与试验条件,改变高效减水剂的种类和掺量,研究高效减水剂对铁尾矿高性能混凝土性能的影响。试验结果表明：聚羧酸系高效减水剂对新拌混凝土的工作性能最有利,掺入UNF-5的硬化混凝土各龄期的抗压强度最高,28 d强度已经达到80 MPa。     

利用铁尾矿制备高强结构材料的试验研究

以矽卡岩型铁尾矿、矿渣、水泥熟料和脱硫石膏为主要原料,制备掺铁尾矿胶凝材料.研究了铁尾矿掺量、水胶比和减水剂掺量对高强结构材料力学性能的影响,并利用XRD和TG-DSC对胶凝材料的水化反应机理进行了基础研究.结果表明,当铁尾矿掺量为30％、水胶比0.35、减水剂掺量0.4％时,能够制备出28 d强度达28.55 MPa...     

低硅铁尾矿陶粒的制备与应用

以某低硅铁尾矿为主要原料,对铁尾矿陶粒的配方进行了研究,并考察了尾矿陶粒作为轻质混凝土骨料的应用效果。结果表明：低硅铁尾矿陶粒原料铁尾矿、工业粉状废物与KD的适宜质量比为75∶17∶8,成品陶粒用量为920 kg/m3、水泥用量为220 kg/m3、水灰比为0.37（不含预湿陶粒用水）情况下的铁尾矿陶粒混凝土密度等级为1 200、抗压强度等级为LC5.0,满足《JGJ 51-2002,轻骨料混凝土技术规程》中结构保温轻骨料混凝土的要求,产品保温性能良好。     

含铁氰化渣中铁的浸出性能和热力学研究

以含铁氰化渣为原料进行了酸浸试验, 考察了浸出酸用量系数、浸出温度和浸出时间对铁浸出率的影响。热力学分析结果表明, 氰化渣中的铁氧化物在高温、浓酸条件下以可溶性铁离子形式进入浸出液。试验结果表明: 在硫酸浓度45%、硫酸用量系数(硫酸理论用量的倍数)1.5、盐酸用量0.1 mL/g、体系沸点温度下、液固比3∶1、浸出时间4 h的最佳条件下, 铁浸出率为96.53%; 然后采用胶体分散法制备聚合硫酸铁回收浸出液中的铁。浸出渣氰化浸出试验结果表明, 金浸出率达到98.82%, 为实现氰化渣的综合利用提供了一种新的处理工艺。     

夏家店金矿含氰尾矿无害化处理实验

针对夏家店金矿含氰尾矿特点,开展了过氧化氢氧化法、过碳酸钠（固体双氧水）氧化法破氰效果实验研究,旨在使破氰尾矿满足 HJ 943-2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》回填利用要求。结果表明,过碳酸钠（固体双氧水）氧化法破氰效果不如过氧化氢,而将含氰尾矿浆pH值调节至9,不添加催化剂CuSO₄的条件下采用2 g/L过氧化氢破氰1 h,尾渣总氰含量可降低至0.9 mg/kg以下,尾渣浸出毒性指标满足规范回填利用要求。      

铁尾矿粉沥青混凝土胶浆-集料粘附性和TG-DSC实验研究

在研究铁尾矿粉掺入沥青混凝土中的力学性能和路用性能的基础上,分析了铁尾矿粉掺量对沥青胶浆-集料粘附性的影响,并开展了不同铁尾矿粉掺量下沥青混凝土的TG和DSC实验。结果表明,综合不同铁尾矿粉掺量作用下沥青混凝土胶浆基本物理性能指标的变化规律,得到在铁尾矿粉掺量为60%时,沥青混凝土各项指标达到较佳值,且此时沥青混凝土的路用性能也能完全满足公路道路的使用要求。随着铁尾矿粉掺量的不断增大,沥青胶浆接触角和表面能与粘附功和剥落功的变化规律呈现出先增大后减小的趋势,且在铁尾矿粉掺量为60%时取得较大值。同时,铁尾矿粉的掺入可以有效地提升沥青混凝土的耐热性能以及有效地提升了沥青混凝土热稳定性。      

从锌尾矿渣硫酸化焙烧电收尘烟灰回收铟

某冶炼厂锌湿法冶炼尾矿渣硫酸化焙烧后所得烟尘含锌为15 %～20 %,含铟0.12 %～0.25 %,具有回收价值。采用高温低酸（硫酸）浸出工艺将其有价金属元素进行回收,将铅、铟、银等元素有效的富集在铟渣中。在浸出过程中采用氧压浸出液中和剂中和后溶液含酸pH值达到3.4左右的溶液（称为预中和液）浆化烟尘,溶液含锌量可有效达到电积工艺所需新液含锌浓度150～180 g?L-1的要求。在温度为75 ℃环境下低酸浸出后,锌的浸出率可达到75 %～85 %,铟的浸出率可超过95 %。可充分提高尾矿渣的利用价值,并且减少尾渣处理的难度,为企业创造附加价值。     

铁尾矿粉的活性及在混凝土中的增强效应

进行了掺磨细铁尾矿粉的水泥标准胶砂试验,引入活性指标、强度贡献值、强度贡献率等概念对富硅铁尾矿粉在不同养护条件下的活性及在混凝土中的增强效应进行了表征。结果表明：铁尾矿粉比表面积的增加对铁尾矿活性影响较小,而养护条件对其活性影响显著;铁尾矿粉在标准养护、90 ℃热水养护及200 ℃高温养护下基本不具备火山灰活性,对混凝土的增强效应以微集料填充效应为主;蒸压养护条件下具备明显的反应活性,对混凝土的增强效应显著,比表面积为751 m²/kg 、掺量为20%的铁尾矿粉3、28、56 d的强度贡献率分别达到23.5%、27.3%、30.9%;铁尾矿粉的比表面积根据构件养护条件的不同以500~750 m²/kg为宜,对水泥的替代量以20%为佳。     

内蒙古某金矿尼尔森重选—低氰浸出试验研究

内蒙古某金矿含金2.83 g/t,目前采用氰化钠浸出—树脂吸附工艺提金,浸渣总氰含量高达50 mg/kg。为降低氰化物用量,使得浸渣氰化物浓度达到充填技术标准,采用尼尔森重选—重选尾矿低氰浸出工 艺对内蒙古某金矿进行提纯试验研究,重点考察重选尾矿的磨矿细度、金欣用量、氧化钙用量、液固比及浸出时间对浸出效果的影响。结果表明：①在磨矿细度为-0.043 mm占87%、分选G值为80 G、流态化水量为3 L/min、给矿浓度为50%的条件下,采用“1粗2扫”工艺流程进行尼尔森重选,金累计回收率达到55.91%,金累计品位为35.48 g/t,重选尾矿含金1.34 g/t。②对重选尾矿进行低氰浸出条件试验,确定适宜的磨矿细度 为-0.043 mm占79%,氧化钙用量为5 kg/t,金欣用量为1 200 g/t,浸出时间为36 h,液固比为1.5 mL/g,此时金浸出率为91.88%,重选—浸出工艺流程综合回收率达96.42%;在上述条件下,采用树脂吸附处理贵液, 金吸附率为86.94%,合计重选—浸出—吸附全流程的金综合回收率为91.13%,指标良好。试验最终获得的浸渣总氰浓度为0.50 mg/kg,达到尾矿充填技术标准。