赤铁矿尾矿免烧免蒸砖的制备研究

以鄂西硅质页岩为骨料,采用压制成型方法制备鄂西高磷赤铁矿尾矿免烧免蒸砖,对赤铁矿尾矿与页岩的用量进行了配比试验,并考察了成型水分、成型压力对制品抗压强度的影响。试验结果表明,在尾矿掺量为78%、页岩10%、水泥10%和石膏2%的配比下,成型水分15%、成型压力20MPa的最佳条件下,制作的免烧免蒸砖制品抗压强度达到15.15MPa,且密度小于1600kg/m3,可满足JC/T422-2007建筑材料强度要求。     

赤铁矿尾矿免烧免蒸砖的制备研究

以鄂西硅质页岩为骨料,采用压制成型方法制备鄂西高磷赤铁矿尾矿免烧免蒸砖,对赤铁矿尾矿与页岩的用量进行了配比试验,并考察了成型水分、成型压力对制品抗压强度的影响。试验结果表明,在尾矿掺量为78%、页岩10%、水泥10%和石膏2%的配比下,成型水分15%、成型压力20MPa的最佳条件下,制作的免烧免蒸砖制品抗压强度达到15.15MPa,且密度小于1600kg/m3,可满足JC/T422-2007建筑材料强度要求。     

防水剂B和养护温度对铁尾矿三免砖性能的影响

以某细粒低硅铁尾矿和无水泥固化剂为原料,制备免烧免蒸免水泥建材砖（简称“三免砖”）。研究了防水剂B和养护温度对制品抗压强度、耐水性和抗冻性的影响及其机制。试验结果表明:随着防水剂B掺量的增加,制品的干抗压强度和24 h吸水率均下降,饱和抗压强度和软化系数均先升后降;随着初期养护温度的升高,制品的耐水性、抗冻性和各龄期的抗压强度都显著提高。采用XRD和FI-TR分析检测手段进行的机制研究表明：水化硅酸钙胶凝、钙矾石是三免砖的强度黏结相;防水剂B的掺入不会影响强度黏结相构成;提高初期养护温度和使用防水剂能抑制制品内部的碳化反应,并提高制品耐水性能。理论分析结果可以解释养护温度和防水剂B对制品性能的影响,为三免砖制备过程中高效防水剂的筛选及养护条件的优化提供了理论依据。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质,解决尾矿堆积问题,采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料,2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料,通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖,探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响,对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%,振动时间40 s、水胶比0.3,目标孔隙率20%;此时,透水砖抗折强度为3.34 MPa,符合国家标准Rf3.0,抗压强度为15.44 MPa,符合国家标准MU15,透水系数为2.58×10-2 cm/s,符合国家标准A级标准,实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳;未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳,抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa,透水系数符合国家A级标准;焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下,力学性能焙烧尾矿透水砖较好,而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

铁尾矿干压免烧砖的制备

以陕西某铁尾矿为主要原料,添加少量水泥及适量当地河砂,制备MU15级干压免烧砖,研究了铁尾矿与河砂的质量比、水泥用量、拌和用水量、成型压力以及化学外加剂对尾矿免烧砖抗压强度的影响。结果表明：在成型压力为15 MPa条件下,铁尾矿与河砂的质量比为1.25∶1.00,水泥在固体干料总量中占10%,拌和用水量为固体干料总量的8%,萘系高效减水剂掺量为水泥量的0.8%,葡萄糖酸钠缓凝剂掺量为水泥量的0.03%时,可制得28 d抗压强度达到16.4 MPa的铁尾矿免烧砖,其各项性能指标符合JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准的规定。     

细粒铁尾矿固化造块及其机制的研究

以工业固体废弃物X及其激发剂Y、Z为固化剂,固化细粒铁尾矿,经压制成型制备固化块。考察了固化剂原料配比、用量、成型压力和养护龄期对固化块力学和耐水性能的影响,并采用X射线衍射、压汞测孔法和电镜扫描研究了其高强和耐水机制。结果表明,制备所得的尾矿固化块综合性能优良,当固化剂和尾矿掺量分别为12.7%和87.3%,成型压力为50MPa,自然养护7d后,所得尾矿固化块抗压强度和吸水饱和抗压强度分别为12.4MPa和3.4MPa,符合矿山填充要求。理论分析表明,增大成型压力,减小了固化块的平均孔径,促进了水化反应,有利于生成起粘结作用的水化硅酸钙和钙矾石晶体加固结构,从而提高固化块强度和耐水性能。该尾矿固化技术用于矿山充填塌陷区是经济可行的,具有实用价值。     

铅锌冶炼废水中和渣制备免烧免蒸砖试验研究

以某铅锌冶炼废水中和渣资源化综合利用制备免烧免蒸砖。在原料主要化学成分分析、XRD物相分析及中和渣溶出和干燥凝结性能分析的基础上,设计L16(4)5正交试验,通过极差和方差分析得到不同制砖组分对免烧免蒸砖7d和28d强度的作用规律和制备免烧砖的最佳试验配方,然后在最优配方下研究成型压力和水灰比与免烧免蒸砖性能的关系。研究结果表明,影响免烧免蒸砖7d抗压强度的配比组成用量因素排名为水泥、水渣微粉、混合中和渣、粉煤灰、石屑;影响免烧免蒸砖28d抗压强度的配比组成用量因素排名为混合中和渣、水渣微粉、石屑、粉煤灰、水泥。最佳试验配方为混合中和渣31.43%,水泥14.29%,水渣微粉31.43%,粉煤灰13.33%,石屑9.52%;最佳水灰比为0.14,合适的成型压力为20MPa,最终制备的免烧免蒸砖28d抗压强度为27.7 MPa,吸水率为11.5%,软化系数为0.89,抗冻指标为F25,达到《〈非烧结垃圾尾矿砖〉》(JC422—2007)的标准要求。     

金山店细粒铁尾矿固化造块试验

以金山店细粒铁尾矿为固化对象,以经激发剂Y、Z激发的工业固体废弃物X为固化剂,研究了固化剂配方、陈化温度、养护方式、成型压力等工艺技术条件对固化块的抗压强度和耐水性能的影响。结果表明：固化剂的合理配方为X 、Y、Z的质量比=8∶3.7∶1,固化剂与尾矿质量比为12.7∶87.3适宜的陈化温度为30 ℃,高压蒸养（180 ℃、1 MPa）最有利于提高固化块的抗压强度和耐水性、自然养护效果最差,固化块适宜的成型压力为25 MPa。     

细粒铁尾矿制备再生骨料的工艺研究

为解决工业固废铁尾矿难以利用的问题,开展了细粒铁尾矿制备再生骨料的工艺研究。以水泥为凝胶材料,通过水化反应粘结细粒铁尾矿和黄砂,并优化物料配比、养护方式和搅拌工艺,得到合格的骨料。结果表明,再生骨料的最佳制备条件为：铁尾矿75%、黄砂10%、水泥15%,三乙醇胺用量为水泥的0.01%。在成型压力为20 MPa、成型水分为13%的条件下,采用高速混合机的二次搅拌、覆膜养护,试样的28 d抗压强度可达33.760 MPa;再生骨料的坚固值、压碎值、有机物含量达到国家相应标准。     

用梅山铁尾矿制备免烧免蒸砖

以梅山铁尾矿为原料,配以自制的胶结料,研制铁尾矿免烧免蒸砖.试验结果表明:将尾矿调整为合适的级配类型,在尾矿掺量为75%、自制JA-Ⅱ型胶结料掺量为18%、陶粒轻集料掺量为5%、JA1型外加剂掺量为2%、密度等级为2.0g/cm3、水固比为0.13条件下,制得的免烧免蒸砖抗压强度达24.89 MPa,且制品的其它性能满足GB5101-2003及GB6566-2001的要求.     

地质聚合物的制备及其在尾矿免烧制品中的应用

采用钢渣和粉煤灰作为原料,加入一定量的碱激发剂,制备出了一种较高强度的地质聚合物胶凝材料。当钢渣与粉煤灰比值为1∶1时,加入10%、模数为1的水玻璃,3d强度为29.20MPa,28d强度可达53.71MPa。并以其作为胶凝材料,以铁矿尾矿粉作为骨料,试制了一种钢渣粉煤灰基地质聚合物胶凝尾矿免烧制品。当尾矿加入量为50%或55%时,各个样品的3d强度均在10MPa以上,最高可达16.24MPa,28d强度均在15MPa以上,最高可达23.43MPa。本文还对胶凝聚合反应机理进行了初步探讨。     

钨矿全尾砂充填料的固化性能和机理研究

钨矿选矿后将产生大量的钨矿尾砂,为了更经济合理地固化钨矿尾砂,进行采空区充填,本文开展了碱激发胶凝材料和硫铝酸盐水泥作为充填胶结材料固化钨矿全尾砂的试验研究。采用不同絮凝剂含量和不同的养护方式进行试验,结果表明:絮凝剂使试体3d抗压强度提高了0.93 MPa;试体随着时间延长其质量变化越稳定,抗压强度越高,最高达5.03MPa;在水中长期养护的试体抗压强度比室内空气环境养护的提高了2.58MPa。从固化试体的微观结构分析可知,增加充填胶结材料含量和水中养护均可增加充填胶结材料水化产物的生成量,从而提高了固化试体的抗压强度。     

新型固化剂对铜矿全尾砂充填体抗压强度的影响

针对铜矿全尾砂颗粒细及胶结充填成本高问题,进行了新型固化剂对铜矿全尾砂充填抗压强度影响的研究。研究结果表明：当充填总浓度分别为65%、68%、70%,灰砂比为1∶8时,使用新型固化剂试块的28 d抗压强度达到2.556、3.333、3.842 MPa,比使用水泥时提高了650%、520%、461%;当总浓度为70%,灰砂比为1∶8,养护龄期为3、7、28 d时,使用新型固化剂试块的强度分别为1.454、2.983、3.842 MPa,比使用水泥提高了516%、665%、461%;当总浓度为70%,养护龄期为28 d,灰砂比为1∶10、1∶9、1∶8时,使用新型固化剂试块的分别为2.076、2.738、3.842 MPa,比使用水泥时提高了382%、449%、461%。该新型固化剂满足矿山生产要求,克服了水泥全尾砂充填体强度低及充填成本高等技术难题。     

用石煤提钒酸浸渣制备蒸压砖

以石煤提钒酸浸渣为主要原料、粉煤灰和消石灰为辅助原料,采用压制成型法制备蒸压砖,当酸浸渣、粉煤灰和消石灰的质量分数分别为62%、20%和18%,成型水固比为16%,成型压力为15 MPa,蒸压养护压力和时间分别为1.2 MPa和6 h时,制品抗压强度可达到《GB11945-1999〓蒸压灰砂砖》规定的MU15标准。XRD和SEM分析结果表明：制品水化前期主要是生成Ca(OH）₂凝胶相;经过蒸压养护后,酸浸渣中的玻璃微珠提供的活性SiO₂与Ca(OH）₂凝胶相反应生成纤维状水化硅酸钙和针叶状托贝莫来石等水化产物,这些水化产物将未反应的酸浸渣粗料紧紧黏结在一起,使制品结构紧密,具有较高的强度。     

大比例掺用铁尾矿制备轻质保温墙体材料

以水泥为胶凝剂、黄石市灵乡铁矿尾矿为主要原料制备轻质保温墙体材料,研究了轻骨料膨胀珍珠岩、铁尾矿及其碱性激发剂掺量和水灰比对试件抗压强度、容重、导热系数的影响。结果表明：试验用碱性激发剂对铁尾矿的活性有显著的激发作用,从而可提高铁尾矿的掺用比例、减少水泥用量;当水泥、铁尾矿、激发剂、膨胀珍珠岩的质量比为1∶2.5∶0.25∶0.63,水灰比为0.8时,试件28 d的抗压强度＞5 MPa、容重＜900 kg/m3、导热系数<0.231 W/（m·k）,满足轻质保温墙体材料的性能要求。     

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...