钼尾矿制备陶瓷透水砖的研究

以钼尾矿为主要原料,配以适量高温黏结剂,采用模压成型法制备陶瓷透水砖。研究了钼尾矿含量、烧结温度、保温时间和成型压力对陶瓷透水砖性能的影响,结果表明:随着钼尾矿含量的增加陶瓷透水砖的抗折强度逐渐降低;而透水系数则先增加后降低,当钼尾矿用量为80%时达到最大。试验得到的最佳工艺条件为:钼尾矿用量80 %,烧成温度1 200 ℃,保温时间30 min,成型压力15 MPa,在此工艺条件下,制得透水砖的抗折强度为4.6 MPa;透水系数2.6×10^-2 cm/s。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了一条新途径。     

铁尾矿基超轻陶粒的制备及性能研究

采用商洛铁尾矿制备堆积密度小于 300 kg/m³且抗压碎强度较高的超轻陶粒。研究原料配方、发泡剂含量、烧成温度及保温时间对铁尾矿基超轻陶粒性能的影响。结果表明,采用 80% 铁尾矿、10% 钾钠石粉和 10% 高岭土为原料,加入 0.6% 的 Si C 为发泡剂,经球磨、成型、烧成后可制备铁尾矿基超轻陶粒,堆积密度为 228 kg/m³,抗压碎强度为 1.07 MPa,筒压强度为 5.31 MPa,吸水率为 9.58%。采用该铁尾矿基超轻陶粒为轻骨料制备陶粒混凝土,抗折强度较聚苯颗粒混凝土提高 162%,抗压强度提高 400%。     

钼尾矿微晶玻璃的制备及性能研究

以钼尾矿为主要原料,采用常压烧结法制备钼尾矿微晶玻璃。研究了烧成温度对微晶玻璃性能的影响,研究表明,随着烧成温度的升高,微晶玻璃的抗折强度、抗压强度和体积密度均呈现先增大后减小趋势,收缩率呈现持续增大趋势,耐酸碱的质量损失率均呈现先减小后增大的趋势。微晶玻璃制备的最佳工艺条件为:烧成温度为1 000℃,保温120 min。在此工艺条件下,该微晶玻璃的主晶相为莫来石相,抗折强度为96.2 MPa,抗压强度为160.4 MPa,收缩率为14.27%,体积密度为2.90 g/cm³,耐酸质量损失率为0.21%,耐碱质量损失率为0.23%。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了一条新途径。     

尾矿基发泡水泥隔热材料性能增强工艺研究

以尾矿为原料制备发泡水泥隔热材料是实现尾矿大宗利用的有效途径,但尾矿的掺入会使发泡水泥隔热材料的综合性能受到影响。针对这一问题,通过对钼尾矿进行机械力活化来提高其火山灰活性,用活化后的尾矿制备发泡水泥隔热材料。通过对样品的抗压强度、抗折强度、导热系数、泡孔结构等进行表征,研究尾矿活性与材料保温隔热性能和力学性能的内在关系。结果表明,发泡水泥的保温隔热性能和力学性能随着尾矿活化指数的提高而增强。将尾矿在220 r/min的转速条件下球磨240 min,钼尾矿活化效果较好,所制发泡水泥隔热材料的综合性能最优。     

改性钢渣制备水泥的基础性能研究

摘要:以钢渣、铁尾矿为主要原料,将钢渣掺加三种铁尾矿并在高温下熔融,熔融后得到的改性钢渣用于制备钢渣水泥。研究钢渣掺加三种铁尾矿制备的钢渣水泥的凝结时间、安定性、抗折抗压强度等性能。通过物理性能和XRD检测分析三种改性钢渣水泥的各项基础性能。结果表明,此改性钢渣水泥具有良好的物理力学性能。钢渣掺加铁尾矿改性之后能缩短钢渣水泥的初凝时间,有效提高钢渣水泥的早期强度;改性钢渣水泥中f-CaO含量低于2%,钢渣掺加铁尾矿能有效降低f-CaO含量,提高水泥的安定性;抗折抗压强度分别达到P?SS42.5和P?SS32.5R等级。本项目利用当地工业废渣和尾矿研制的改性钢渣复合硅酸盐水泥,铁尾矿掺量达到了10%,对废弃资源进行了有效利用,增加了钢渣的高附加值,减少了环境污染。      

钼尾矿制备莫来石-石英复相陶瓷的研究

以钼尾矿为主要原料,配以适量粉煤灰,采用常压烧结法制备莫来石-石英复相陶瓷。研究了钼尾矿含量、烧成温度、保温时间和成型压力对样品性能的影响。结果表明,当钼尾矿用量为75%,烧成温度为1 320℃,保温时间为60 min,成型压力为35 MPa时,该陶瓷的抗折强度可达88.4 MPa;气孔率为5.3%。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了参考。     

SiO2质量分数及烧成温度对陶瓷板性能的影响

以某陶瓷大板企业提供的9种矿物原料和石英砂为原料，根据其化学组成和K₂O-Al₂O₃-SiO₂三元系统相图设计4种SiO₂含量不同陶瓷板原料配方。通过摩尔比例换算出每种原料中所含SiO₂、Al₂O₃和K₂O含量。研究配方SiO₂含量及烧成温度对陶瓷板试样性能的影响，并结合X射线衍射与断口显微形貌进行分析。结果表明，陶瓷板中SiO₂含量过高、过低均不利于陶瓷板烧结和性能提高。本试验原料配方中适宜SiO₂含量为63.58%，在1 130℃烧结性能最佳，试样抗折强度达75.69 MPa，体积密度为2.48 g/cm³，吸水率为0.13%。     

硅藻土对水泥铜尾矿粉胶凝材料性能的影响

针对铜尾矿粉-硅酸盐水泥力学强度差的问题，本文拟将硅藻土加入到该胶凝体系中，硅藻土以0.5%，1.0%，1.5%和2.0%等质量替代铜尾矿粉-水泥，测试了复合胶凝材料的流动度、凝结时间、吸水率、孔隙率、体积密度、力学性能和微观性能。结果表明，随着硅藻土掺量的增加，净浆的流动度降低，凝结时间缩短，吸水率和孔隙率减小，体积密度增大，砂浆的抗压强度和抗折强度增加。净浆养护28 d后，硅藻土的加入使得净浆中的SiO₂和Ca(OH)₂晶体含量减少，C-S-H(水化硅酸钙)凝胶增多，整体比较致密。      

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。     

白象山铁尾矿微粉对水泥基灌浆材料性能影响研究

利用白象山铁尾矿微粉替代部分水泥与粉煤灰制备水泥基灌浆材料,研究了铁尾矿微粉的掺入对灌浆材料流动性、力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:铁尾矿微粉掺量越大,灌浆材料的流动性与力学性能越差;掺入铁尾矿微粉有利于灌浆材料后期强度的发展;铁尾矿微粉的替代率为23%时,灌浆材料的初始流动度和30min流动度分别为18.83 s与25.27 s,7 d和28 d抗压强度分别为39.51 MPa与57.53 MPa,7 d和28 d抗折强度分别为9.6 MPa与11.2 MPa,满足水泥基灌浆材料标准;掺入铁尾矿微粉可以提高灌浆材料的抗硫酸盐侵蚀性能。研究成果对今后铁尾矿微粉的利用以及水泥基灌浆材料的发展具有一定的参考价值。     

氧化石墨烯对发泡水泥结构和性能的影响

为提高水泥/尾矿基发泡水泥保温板的力学性能,解决制约其推广应用的瓶颈问题,将氧化石墨烯作为添加剂加入发泡水泥原料中进行试验,对氧化石墨烯掺量与发泡水泥性能之间的关系及作用机理进行研究分析。在成熟配比的基础上添加不同质量分数的氧化石墨烯,通过测试试件抗压强度、抗折强度、泡孔结构等方法,确定最佳氧化石墨烯掺量,并结合扫描电镜(SEM)分析氧化石墨烯对发泡水泥微观形貌的影响及作用机理。结果表明,原料中掺入氧化石墨烯可以提高发泡水泥保温板的抗压强度和抗折强度,可以优化发泡水泥保温板的泡孔形态,氧化石墨烯对发泡水泥水化产物的形成具有模板效应和填充效应。水泥/尾矿基发泡水泥保温板原料中石墨烯最佳掺入量为0.02%。     

含稀土尾矿制备无机矿物聚合物的试验研究

将含有稀土元素的尾矿作为掺合料制备新型无机矿物聚合物,通过对其砂浆试件各性能测试来探索其制备的工艺条件,结果表明,当尾矿掺量为30%,水玻璃模数为1.2,水玻璃掺量(以Na2O计)为4.5%时,液固比为0.6时试件的强度最大抗压强度达到48Mpa,抗折强度达到6.8Mpa     

稀土尾矿制备多孔陶瓷及其性能

以稀土尾矿为主要原料,高岭土尾矿为黏结剂,长石为助熔剂,外掺碳化硅为造孔剂,制备多孔陶瓷材料.研究碳化硅用量及烧结温度对多孔陶瓷气孔率、抗折强度、体积密度以及吸水率的影响,并对制品的表观形貌和物相组成进行分析.结果表明,碳化硅用量与烧结温度对多孔陶瓷性能有明显影响,随着碳化硅用量的增加和烧结温度的升高,多孔陶瓷的气孔孔...     

斑岩型铜尾矿制备连通孔陶瓷透水材料的试验研究

以斑岩型铜矿尾矿、高岭土、玻璃粉为主要原料,制备连通孔陶瓷透水材料。研究了骨料配比、结合料用量、成型压力和烧成制度对连通孔陶瓷透水材料抗折强度和透水系数的影响。当m(铜尾矿):m(高岭土):m(玻璃粉)为7:3:2、成型压力为1 MPa、烧成温度为1 150 ℃、保温时间为90 min时,工艺流程最佳。此时,连通孔陶瓷透水材料抗折强度为3.9 MPa,透水系数为2.7×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为3.7 MPa,耐磨性磨坑长度为25.2 mm,抗冻性为D50。      

热处理凹凸棒土对磷酸镁水泥性能的影响

为探究热处理凹凸棒土对磷酸镁水泥工作性能和力学性能的影响规律和机制，开展了水泥强度试验及凝结性能试验，并对水泥微观结构进行表征，分析了不同温度热处理后的凹凸棒土对磷酸镁水泥的凝结时间、流动度、抗压强度、抗折强度和微观结构形貌的影响。结果表明，随着热处理温度的升高，凹凸棒土改性磷酸镁水泥的凝结时间逐渐延长，流动度增大，不同龄期的抗压和抗折强度均有提升。在4组热处理温度下，700℃热处理的凹凸棒土比表面积最低，更有利于磷酸镁体系早期工作性能和水化反应速率提升。同时，700℃热处理凹凸棒土含有更多活性SiO₂和Al₂O₃，生成的硅酸镁和磷酸铝盐能够增强六水磷酸镁钾晶体的层间黏结作用，从而提高混合料的宏观强度。     

铁尾矿砂掺量对混凝土力学性能、耐久性及水化特性的影响研究

为探究铁尾矿砂掺量对铁尾矿砂混凝土力学性能及耐久性的影响,以唐山某铁尾矿砂为骨料,考察了不同铁尾矿掺量下混凝土的抗压抗折强度、抗冲击性能、抗渗性能以及水化特性。结果表明：①随着铁 尾矿砂掺量的增加,混凝土抗压强度与抗折强度均呈现先增大后减小的趋势,铁尾矿砂掺量为10%时抗压强度最大,铁尾矿砂掺量为20%时抗折强度最大;混凝土的冲击功及断裂吸收能量呈现先增大后减小的趋势,铁 尾矿砂掺量为20%时冲击功及断裂吸收能量取得最大值。②随着铁尾矿砂掺量的增加,混凝土的吸水率逐渐降低,而混凝土的碳化深度及渗透深度先减小后增大,当铁尾矿砂掺量为20%时混凝土的抗碳化性能及抗渗性 能最佳。③随着水化反应的持续进行,水化放热速率呈现增、减、增、减的变化趋势,但同一水化时间下混凝土的水化放热速率随着铁尾矿砂掺量的增大而减小;随着水化时间的延长,混凝土的水化放热量呈现不断 增大的趋势;铁尾矿砂掺量增加,同一水化时间下混凝土的水化放热量越小。     

钼尾矿粉作为水泥基材料掺合料的适用性研究

为了解决钼尾矿资源化利用的问题,以黑龙江伊春鹿鸣矿业的钼尾矿为原材料制备了磨细钼尾矿粉。通过标准稠度用水量、凝结时间、流动性、强度、活性指数、微观结构及水化产物等性能指标,研究了钼尾矿粉作为掺合料对水泥基材料工作性能、力学强度和微观结构的影响。研究结果表明：钼尾矿粉的掺入使水泥的标准稠度用水量增大了3.2%,初凝时间和终凝时间分别延长了75%和93%;且钼尾矿粉的掺入降低了砂浆流动度,增大了砂浆需水量比,降低了砂浆60 min流动度经时变化;随着钼尾矿粉取代率增加,砂浆的抗折强度、抗压强度、活性指数均逐渐降低,但砂浆7 d、28 d活性指数均大于60%;当钼尾矿粉取代率为30%时,净浆微观结构存在较少孔隙,但内部结构较为致密,且净浆中除钙矾石、氢氧化钙等水化产物,还含有SiO₂、长石、云母等钼尾矿粉中矿物。实验结果可为钼尾矿作为水泥基材料掺合料提供基础性实验数据。     

齐大山铁尾矿制作人工鱼礁材料的研究

以齐大山铁尾矿为主要原料制备了人工鱼礁混凝土,并进行了性能与机理研究。结果表明,铁尾矿掺加量为70%的鱼礁混凝土,标准养护28 d的抗压强度达到47.3 MPa,抗折强度达到8.6 MPa;比表面积达到720 m²/kg的铁尾矿球磨细粉具有一定的火山灰活性,在人工鱼礁混凝土中能起到良好的活性粉末填充作用;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69 d后恢复到正常值;重金属离子溶出检测结果表明,浸泡试样的海水水质符合渔业水质国家标准。因此,大比例掺加齐大山铁尾矿制备的人工鱼礁混凝土不仅具有良好力学性能,还能满足人工鱼礁所要求的低碱、无污染要求,表现出了良好的海洋适应性,使大规模综合利用铁尾矿和海洋渔业增殖成为可能。     

蒸压法制备镍铁矿渣透水砖

以镍铁矿渣为主要原料,配以适量的生石灰等组分,经成型、静停、蒸压养护等工序,可以制备出性能良好的透水砖。对样品的抗折强度、透水性、耐磨性和抗冻性进行了测试与分析。结果表明:在一定的范围内添加生石灰和矿渣微粉对提高样品的抗折强度、抗冻性和耐磨性能有益,但会降低透水系数;随蒸压温度提高以及恒温时间的增加,样品的抗折强度、耐磨性和抗冻性逐步提高,而透水系数则逐步降低。工业试验生产表明,原料中镍铁矿渣含量为84%,生石灰含量为16%;微粉添加量占镍铁矿渣原料的20%,脱硫石膏为原料总量的2%,采用此配方进行工业试验,蒸压温度190℃,恒温时间6 h,所制透水砖性能符合GB/T25993—2010要求。     

利用焙烧铁尾矿制备透水砖的水化特征研究

利用铁尾矿制备透水砖是尾矿资源二次利用的重要途径之一，与普通铁尾矿相比，经焙 烧后的铁尾矿 可有效提高透水砖的强度。为查明焙烧铁尾矿提高透水砖性能指标的原因，在透水砖抗折强度 和抗压强度分析的基 础上，借助 X射线衍射分析和扫描电子显微镜分析技术，系统研究了铁尾矿用量和养护时间对 水化产物物相组成和 微观结构的影响。结果表明：增加尾矿用量使透水砖强度降低，延长养护时间则使透水砖强度 增加，焙烧铁尾矿用量 60%、养护 28 d时，透水砖的抗折强度和抗压强度分别为 3.34 MPa和 15.44 MPa。过量添加 焙烧铁尾矿不利于水化反 应的进行，导致水化产物的生成量减少，焙烧铁尾矿用量超过 60% 时尤为明显，而延长养护 时间可促进水化反应的 发生。水化产物呈现出 3种微观形貌，即簇状结构、网状结构和针状结构，此 3种形貌水化产 物的形成使砖体结构变 得密实，从而提高了透水砖的强度。研究结果对采用焙烧铁尾矿制备高性能透水砖有一定的指 导意义。