超细粉碎中的机械力化学效应

我国地大物博,矿产丰富,但由于缺乏超细粉体加工技术设备,每年要花费数十亿美元进口国内所需的各种超细粉体材料。工业矿物加工成超细粉体后,可产生高额的附加值。如普通钾长石80元／t,当〈43μm,5000元／t。目前超绌粉体的制备方法有化学合成法和机械粉碎法。化学合成法以离子、分子为核心,生成并长大为超细粒子,该法易于制得小于1μm的超细粒子,粒度分布也可控制,但能耗高、过程复杂、经济性差、产量低、成本高,该方法仅限于制备某些特殊的功能材料,如超细金红石型二氧化钛粉体、超细碎性氧化铁粉等。     

坡缕石的机械力化学效应研究

本文初步研究了坡缕石的机械力化学效应,使用高能球磨法对坡缕石进行了不同时间的研磨处理,采用BET法、TG和XRD分析方法对其比表面积、热性能及晶体结构的变化特征进行了测试和分析,结果表明：随研磨时间的延长,坡缕石的比表面积达到最高值后又下降,而表面活性则明显提高,同时晶体结构趋于无定形化。     

钢渣对镍渣碱激发胶凝材料抗压强度的影响

以工业废渣镍渣和钢渣为主要原料制备碱激发胶凝材料。研究钢渣掺量对镍渣碱激发胶凝材料抗压强度的影响,结合X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试方法,对碱激发反应产物的微观性能进行分析。结果表明,随着钢渣掺量的增大,镍渣碱激发胶凝材料的抗压强度逐渐增大。钢渣掺量为50%时,50℃养护7 d的风冷镍渣碱激发胶凝材料和水淬镍渣碱激发胶凝材料的抗压强度分别较未掺钢渣试样提高279.2%和73.6%。掺入钢渣使得体系碱度增大,有效促进了镍渣碱激发反应过程的进行;反应产物相互填充,体系结构的致密性改善,有利于提高胶凝材料抗压强度。     

机械力化学表面改性对蒙脱石结构和性能的影响

将膨润土经适当的热处理后,在机械研磨的过程中加入有机改性剂进行改性加工,X－ray衍射证明蒙脱石结构已经被破坏,TG－DTA曲线证明其吸水性降低;又由于其表面包裹了有机物,亲有机物性能加强,在有机溶剂中的分散性变好,用此法能提高膨润土改性效果,可在有机膨润土加工时参考。     

矿物超细粉碎机械力化学效应研究进展

介绍了机械力化学效应的发展历史及特点，并对矿物超细粉磨的机械力化学效应近几十年的理论和应用研究现状作了综述，展望了机械力化学在矿物超细领域的发展前景，提出了今后的主要研究任务。     

机械力化学效应提高铁尾矿活性研究

为提高铁尾矿的活性,实现尾矿的高附加值大宗利用,以司家营铁尾矿为原料,采用单独机械活化与添加助磨剂机械力化学活化的方法提高铁尾矿活化程度,并通过水泥胶砂试验、火山灰活性测试、XRD、FT-IR以及SEM检测手段探究了助磨剂对提高尾矿活性的影响.结果表明:单独对尾矿粉磨后,活性有所提高,粉磨3h活性指数可达到86.4％;对照机械力粉磨3 h,采用添加助磨剂机械力化学粉磨的尾矿活性指数均高于单独机械力粉磨时尾矿的活性指数,尤其采用掺有0.7％脱硫石膏的尾矿粉湿磨3h的方法活性指数最大,达到91.72％,且具有火山灰活性,可考虑作为活性材料制备混凝土.通过XRD、FT-IR和SEM表征发现,机械力化学活化的方式使晶体无定型程度进一步加深,可能是在断裂的石英表面,吸附了一层或多层金属离子,减弱了团聚效应,导致更多的Si-O键发生断裂,从而提高粉磨效率,致使颗粒的粒度继续下降,活性相较于单独粉磨有了进一步的提高.     

干法超细研磨中黑滑石的机械力化学效应

为揭示机械力化学作用对黑滑石晶体结构、微观形貌和理化性质的影响,指导其矿物综合利用,以江西广丰某黑滑石纯矿物为原料,通过XRD、FTIR、SEM、TG、BET等表征技术,系统地研究了干法超细研磨中黑滑石的机械力化学效应。超细研磨会破坏黑滑石矿物的晶体结构,引发晶格畸变,Mg2+和OH-可以从固相脱出成为自由离子。矿物颗粒棱角消失、形状趋于统一,比表面积下降,但当研磨作用过大时颗粒会发生二次聚团。研磨过程中,黑滑石表面官能团振动特性发生变化,红外吸收峰出现移动。由于粉体内能的累积,黑滑石的热分解效率也会明显提升,在较低温度下就可脱除结构羟基。在合理的强度范围内,机械力化学作用可有效增强黑滑石的界面反应活性。     

机械力化学效应及在矿物粉体深加工中的应用

阐述了机械力化学效应及机械力化学法在矿物粉体颗粒的晶型转变、表面改性以及合成中的研究和应用.     

不同无机早强剂对钢渣胶凝材料早期强度的影响

研究了不同无机早强剂对新余钢铁公司热泼钢渣早期强度的影响。结果表明:硫酸盐激发剂、碱激发剂均能提高钢渣胶凝材料的早期强度;复掺激发剂比单掺激发剂效果更好;碱激发和硫酸盐激发共同作用时,比单独的碱激发或硫酸盐激发更能提高钢渣胶凝材料的早期强度。效果最好的是CaSO4.1/2H2O和NaOH以1%∶0.4%的比例复掺,使钢渣胶凝材料的3d抗压强度比不掺早强剂时提高54.5%,7d强度提高15.2%。     

某低活性酸性矿渣微粉的机械力化学效应研究

为减少冶炼矿渣堆存对环境的污染,提高矿渣微粉的综合利用率,实现固体废弃物的循环利用,通过微观分析、强度试验等手段对一种低活性酸性矿渣微粉展开机械力化学效应研究,探究矿渣微粉经机械粉磨后的充填体性能。试验结果表明：矿渣微粉机械粉磨30 min、60 min、90 min后,特征粒径从22.49 μm分别降至18.55 μm、13.80 μm、10.61 μm,颗粒形态由不规则多边形大颗粒转变为表面棱角不分明的卵石状小颗粒,但并未引起相态的变化;在其他条件相同的情况下,矿渣微粉粉磨时间延长,胶砂试块的抗压强度增长,粉磨60 min后对应试块的抗压强度满足矿山充填要求。可见,矿渣微粉粒度变细可显著提升矿渣微粉的活性,进而提高充填体试件的抗压强度。     

不同激发剂对免烧钢渣陶粒抗压强度的影响

试验选用Na OH、Ca O、石膏、Ca Cl2、水玻璃及这些试剂组成的复合试剂作为免烧钢渣陶粒的外加激发剂,通过测定免烧钢渣陶粒在不同激发剂下3、7和28 d的抗压强度,分析对比了各种激发剂对免烧钢渣陶粒抗压性能的影响,并最终通过XRD确定了钢渣在受到激发后生成的水化产物。试验结果表明:激发剂能破坏钢渣中的玻璃体网状结构,释放封存在体内的硅铝铁等活性成分,其中,复合激发剂Na OH+石膏(质量比为1∶1)对免烧钢渣陶粒的激发效果最好,在此激发剂的激发作用下,生成的水化矿物相为钙铁辉石。     

钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响

为了研究钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响,以比表面积为5 950 cm2/g的钢渣粉等量替代比表面积为5 137 cm2/g的基础胶凝材料(铁尾矿、矿渣、水泥熟料、天然石膏的梯级磨矿产品,各对应成分的质量比为40∶26∶26∶8)进行了胶砂流动度试验,并以等质量的原始粒级铁尾矿为骨料,进行了混凝土试件强度试验。结果表明:钢渣粉的掺入在一定程度上提高了体系的流动度;钢渣粉的掺入对混凝土早期强度有明显的负面影响;钢渣粉水化作用的缓慢、持久释放,使掺钢渣粉的混凝土后期强度显著增长,但钢渣粉的掺量不宜超过20%。试验产品的SEM分析表明,无论是否掺加钢渣粉,尾矿混凝土水化产物均为钙矾石和C-S-H凝胶;在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

碱激发高炉矿渣-粉煤灰制备充填胶凝材料

以河南某材料公司的高炉矿渣和粉煤灰为原料,NaOH溶液为碱激发剂,对山东某金属矿山的尾砂进行胶结充填体强度试验。结果表明,在高炉矿渣与粉煤灰的质量比为4,NaOH浓度为8 mol/L,液固质量比为0.5情况下,充填材料试件3 d、28 d的抗压强度分别为2.12和6.84 MPa,满足充填要求。SEM分析表明,高炉矿渣和粉煤灰在碱激发后生成大量的凝胶相,是充填材料试件产生强度的主要原因;XRD和FTIR分析表明,碱激发材料中出现了水化硅酸钙的晶相峰,Si（Al）-O-Si在碱激发作用下发生解聚后又重新聚合形成［SiO₄］,以及碱激发后的材料体系吸收空气中的CO2生成碳酸盐矿物,是净浆试件强度的主要来源。     

钢渣粉对全固废混凝土强度的影响

以钢渣粉、矿渣、脱硫石膏为胶凝材料完全替代水泥熟料制备全固废混凝土,考察钢渣粉比表面积和掺量对全固废混凝土抗压强度的影响。结果表明：随着钢渣比表面积的增加,混凝土抗压强度逐渐提高;水化早期钢渣粉对混凝土抗压强度增长贡献小于矿渣粉;在钢渣比表面积为640 m2/kg,钢渣粉、矿渣粉、脱硫石膏粉分别占胶凝材料总质量的25%、63%、12%时,制备的全固废混凝土抗压强度最高。钢渣、矿渣、脱硫石膏相互作用,促进了钙矾石和C-S-H凝胶的形成和生长;钙矾石的生成是混凝土早期强度的主要来源,在水化反应后期,钙矾石和C-S-H凝胶相互交织,形成致密结构有利于混凝土抗压强度提高。     

钢渣胶凝体系下矿山充填料的流动性研究

讨论了在无熟料钢渣胶凝材料体系下,矿山充填料流动性的主要影响因素。料浆流动性试验结果表明掺加粉煤灰能明显改善体系的流动性,在一定范围内浆体流动性随着粉煤灰掺量增大而增大,掺量为15%的粉煤灰流动度最高达到220 mm;矿渣对充填料浆体流动性的改善效果不如粉煤灰,但能提高充填体各龄期抗压强度;粗细颗粒级配合理的尾矿对流动性的改善有积极的作用,流动度能最多提高46.7%;料浆浓度对体系流动性和强度影响很大,73%浓度的充填料浆和易性好,流动度最高达到240 mm。     

钢渣碎石复合路面基层材料路用性能研究

目前我国钢渣排放量大，利用率低，利用钢渣做路面基层材料可大量减少天然土石料的开采，具有显著的经济、社会效益。将级配差的钢渣与碎石按一定比例掺配组成复合集料，不仅优化了钢渣的级配，还能减少钢渣的水化膨胀对集料体级配积稳定性能的不利影响。利用不同结合料稳定复合集料，以无侧限抗压强度为指标对其配比进行了优化，研究了用粉煤灰直接稳定时和用水泥粉煤灰稳定时的最佳配比。     

钢渣矿渣掺合料对水泥性能的影响

研究了钢渣的掺入量对水泥浆体性能的影响,以及钢渣单掺和钢渣与矿渣复掺对水泥胶砂强度的影响。结果表明:钢渣的掺入可以改善水泥浆体的流动性,凝结时间随钢渣掺量增加而延长。单掺钢渣时,水泥胶砂强度下降明显。钢渣与矿渣复掺会相互激发、相互促进水化,水泥胶砂强度变化不大,且钢渣在复合粉中的比例为20%,替代水泥量为50%时,28 d强度已超过基准样。     

钢纤维喷射混凝土试验研究

钢纤维喷射混凝土具有普通混凝土无法比拟的优点，但在安庆铜矿是一门新技术、新工艺。为了将该技术在安庆铜矿进行推广，选择安庆铜矿-560mm^2#-4采场出矿进路作试点，进行支护试验研究。结果表明，钢纤维喷射混凝土支护比钢筋混凝土支护工期快2倍，总成本低50％以上。     

机械力化学法超细改性硅灰石实验研究

以湖北大冶大箕铺硅灰石为研究对象 ,以制备具有大长径比的改性硅灰石为主要目的 ,采用机械力化学法进行改性工艺试验。探讨了超音速气流磨、行星式球磨机、砂磨机三种工艺条件下 ,机械力化学法改性产品的性能特点 ,分析了不同工艺对改性硅灰石产品微观形貌、粒度、白度、活化率、润湿角等性能指标的影响、产生的结果及原因。结果表明 :机械力化学改性法制备增强型硅灰石填料是一种简捷有效的方法。活化率、润湿角、红外光谱分析表明此方法改性效果良好 ,可以满足增强型填料的要求     

铁矿山尾矿回填用钢渣基胶结剂的研究

本研究以转炉钢渣为主要成分,寻求针对铁矿山尾矿浆的胶结剂;从钢渣的固化机理入手,选择水泥熟料、元明粉、纯碱等为激发剂。经过优化实验发现,当胶结剂组成为钢渣63.16%、水泥熟料24%、元明粉6%、纯碱2%、烧碱1.5%、硫酸铝3.3%和三乙醇胺0.04%时,钢渣基胶结剂和铁尾矿混合后的3d、7d和28d的抗压强度分别能达到0.65MPa、1.03MPa和1.58MPa,达到铁矿山矿洞尾矿回填的要求。