鞍本地区某铁尾矿制备免蒸免烧砖试验研究

以鞍本地区某铁尾矿为原料,配合一定的粗粒砂石及少量水泥,采用压制成型、脱模自然养护的方法,制备出外型尺寸为240mm×115mm×53mm的免蒸免烧铁尾矿砖。经检测,抗压性能、抗冻强度等均达到MU10标准指标,其中尾矿加入量在原料配比中接近60%,尾矿利用率较高。     

用细粒低硅铁尾矿制备三免砖

利用某种工业粉状废物制备廉价的无水泥固化剂,并以武钢矿业公司金山店铁矿细粒低硅铁尾矿为主要原料,研制MU25级的免烧、免蒸、免水泥建材砖(简称三免砖),考察了固化剂的掺量及其机械活化方式、试件的成型压力、化学外加剂种类及掺量、初期养护制度等工艺条件对制品抗压强度和耐水性的影响。试验结果表明:在成型压力为50 MPa条件下,混磨的固化剂掺量为25%,铁尾矿掺量为75%,有机早强剂A、防水剂B与固化剂掺量之比分别为0.02%、0.3%,初期养护温度为50℃、养护时间为36 h时,所制备的三免砖28 d的抗压强度和饱和抗压强度分别达到27.2 MPa和24.3 MPa,各项性能指标均能满足《JC/T422—2007非烧结垃圾尾矿砖》的要求。该研究为尾矿的大规模利用提供了一项投资小、效益高的技术。     

唐山地区铁尾矿制取蒸压尾矿砖的研究

在对铁尾矿的性质进行分析基础上,研究了以铁尾矿为主要原料制备蒸压尾矿砖的方法,对尾矿、水泥、粗骨料、粉煤灰、水、外加剂用量进行了条件试验,其蒸汽养护制度:制品釜前抽真空0.5～1 h,升温2.5 h,190℃下恒温8 h(1.6 MPa)、降温2.5 h,并对其主要理化性能进行了测试和分析,尾矿砖的性能达到使用要求.采用铁尾矿制取尾矿建筑用砖,是铁尾矿二次开发、生产高附加值产品的一条有效途径.     

利用污泥和建筑垃圾制备蒸养砖的试验研究

为实现污泥在建材中的利用,利用X射线荧光光谱(XRF)仪、激光粒度分析仪、X射线衍射(XRD)仪,对污泥的化学成分、粒度组成和物相进行分析.以污泥和建筑垃圾为主要原料制备蒸养砖,研究不同建筑垃圾和污泥掺量对蒸养砖强度的影响.结果表明,蒸养砖配比为建筑垃圾50％～70％、污泥10％～20％、脱硫干灰10～20％、水泥10...     

活化煤矸石免烧砖制备及机理分析

以活化煤矸石为主要原料,辅以水泥、矿渣、砂子及外加剂制备活化煤矸石基免烧砖。研究了免烧砖的原料配比,以及活化煤矸石细度、物料含水量、养护制度等工艺条件对免烧砖力学性能的影响,探究活化煤矸石制备及免烧砖的反应机理。结果表明:活化煤矸石中所含的高岭石类矿物、有机炭质等组分分解,形成了内能更高的无定形态结构。免烧砖中C-S-H凝胶将水化产物相互胶结形成紧密的结构,提高砖坯的强度。活化煤矸石配比为66%,矿渣为8%,水泥为10%,外加剂为2%,沙子为14%,在活化煤矸石细度为0.14 mm,物料含水率为21%,养护温度100℃,养护时间12 h的最佳工艺条件下制备免烧砖,其性能完全满足JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》MU15标准要求。     

铁尾矿免蒸免烧砖的研制

在对赤城龙关地区铁尾矿的性质和成分进行分析的基础上,进行了以铁尾矿为主要原料制备免蒸免烧砖的试验研究。通过改变铁尾矿、中砂、石灰、水泥以及外加剂的用量,采用QTY6-16型液压砌块成型机的压制成型,经过自然养护,抗压强度和抗折强度达到了《GB5101-2003》MU10的标准要求。尾矿利用率达到50%。这一成果如投入到实际生产,不仅缓解了赤城地区选矿厂尾矿排放对周边环境的影响,又可节约资源,实现了矿产业的可持续发展。     

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。     

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.     

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。     

用首钢大石河铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用首钢大石河铁尾矿进行制备蒸压加气混凝土的试验研究,为该铁尾矿的资源化利用提供技术依据。结果表明,在铁尾矿磨矿细度为-0.08 mm占97.2%,4种原料铁尾矿、石灰、水泥、石膏的配比为60∶25∶10∶5,铝粉膏加入量为原料总量的0.06%,液固比为0.6,稳泡剂用量为总水量的8%,料浆浇注温度为50 ℃,静停养护温度和时间分别为60 ℃和4 h,蒸养压力、温度、时间分别为1.25 MPa、180 ℃、8 h的条件下,可制得强度等级为A3.5、密度等级为B06的蒸压加气混凝土。X射线衍射分析结果显示,制品中的主要物相是0.9、1.1、1.4 nm托贝莫来石及铁尾矿中的残留矿物。     

用石英尾砂制备蒸压加气混凝土

利用秦皇岛鑫华玻璃厂的石英尾砂制备石英尾砂-水泥-石灰体系蒸压加气混凝土,在石英尾砂粉磨至比表面积为321.57 m²/kg,4种原料石英尾砂、石灰、水泥、脱硫石膏的质量比为65∶20∶10∶5,铝粉膏加入量为原料总量的0.06%,水料比为0.57,拌和水温为55 ℃,静停养护温度和时间分别为50±2 ℃和4 h,蒸养压力、温度、时间分别为1.25 MPa、185 ℃、12 h的条件下,制品的强度达到A3.5级,干密度达到B06级。X射线衍射分析和场发射扫描电镜分析结果显示,制品中主要水化产物为托贝莫来石和C-S-H凝胶。     

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。     

铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥的制备及性能研究

以首云矿业股份有限公司铁尾矿、低品位矾土等为原料制备铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥,为铁尾矿的高附加值利用探索新的途径。研究结果表明：在生料中铁尾矿、矾土、煅烧石灰石、Al₂O₃、CaSO₄·2H₂O的配比为10∶17∶48∶15∶10,煅烧温度为1 350 ℃,煅烧时间为20 min条件下,可制备出矿物成分以C₄A₃S、C₂S、C₄AF为主,f-CaO含量小于1.5%的铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥熟料。向该熟料中配入与其质量比均为8%的天然石膏和石灰石制成水泥,再按胶砂比为1∶3、水胶比为0.6制成水泥胶砂,胶砂的3 d抗压强度达38.1 MPa、28 d抗压强度达52.5 MPa。     

具有光催化性能的水泥基掺和料的制备

以硫铁矿尾矿为基体,高钛渣为钛源,采用酸浸水解及一步煅烧法制备出具有光催化性能的水泥基掺和料,采用正交试验法研究了酸渣质量比、酸浸温度、酸浸时间、液矿质量比、负载温度、负载时间对掺和料前驱体钛含量的影响,并进一步研究了煅烧温度及保温时间对掺和料制备的影响。得出最佳制备制度为：酸渣质量比8∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间250 min,液矿质量比8∶1,负载温度105℃,负载时间3.5 h,煅烧温度为800℃,煅烧时间为2 h。所制备的掺和料锐钛矿结晶好,以15%质量比例掺入水泥净浆中其3 d、7 d、28 d强度较未添加掺和料的水泥净浆分别提高10.37%、13.82%、12.56%。该掺和料以0.5%加入30 mg/L的亚甲基蓝溶液中,高压汞灯光照5 h降解率达95.28%,按15%质量比例加入白水泥中可使该白水泥具有较好的光催化性能。     

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。     

粉煤灰-CaO胶凝体系的性能及其影响因素的研究

对生产尾矿免烧建筑制品的胶凝材料———粉煤灰-CaO胶凝体系进行了研究,并考察了体系中粉煤灰/CaO比值、激发剂、养护条件等影响因素,结果表明:当粉煤灰/CaO比值为75/25、加入3%的硫酸钠、养护温度70℃时,样品的抗压性能相对最好。     

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。     

脱硫灰渣的改性及其对矿渣基充填料性能的影响研究

为解决脱硫灰渣堆放所带来的环境污染问题,并以其和其他固废为主要原料生产矿山井下充填所需的低成本充填料,在对脱硫灰渣进行改性的基础上,以改性脱硫灰渣、增强剂、石膏、矿渣、尾砂为原料进行了充填料性能试验,并对充填料试件的水化产物进行了SEM分析。结果表明:(1)改性剂CHJ-1可在掺量为2%、改性温度为120℃、改性时间为12 h情况下使脱硫灰渣中CaSO_3的含量降低48.30%。(2)改性脱硫灰渣掺量的变化对充填料浆流动性影响不大。改性脱硫灰渣掺量从10%提高至15%,充填料浆的沉缩率明显减小,各龄期试件的抗压强度均明显增大;改性脱硫灰渣掺量继续提高至20%,充填料浆的沉缩率显著增大,各龄期试件的抗压强度均明显减小。改性脱硫灰渣掺量为15%时充填料浆扩展度为152 mm、沉缩率为1.41%,充填料试件7 d、28 d的抗压强度分别为1.28 MPa和2.86 MPa,满足矿山井下充填要求。(3)改性脱硫灰渣能成功激发矿渣发生水化反应,水化产物主要是棒状的钙矾石、团簇状的水化硅酸钙凝胶,它们之间相互穿插形成的空间网络结构使充填料试件具有结构强度,且随着养护龄期的延长,水化产物数量增多,充填料试件的抗压强度提高。