利用钒钛磁铁矿尾矿制备高强度混凝土的试验研究

为综合利用承德地区的钒钛磁铁矿尾矿,以该尾矿为主要原料,制备了高强混凝土制品,研究了尾矿细度、尾矿及减水剂掺入量对样品抗压强度与流动度的影响,分析了样品的组成与结构,检测了其耐硫酸盐侵蚀性能与抗渗透性能。结果表明:添加尾矿降低了样品早期的抗压强度,增大尾矿与减水剂掺入量,减小尾矿的粒径,样品的28 d抗压强度呈先升后降的变化趋势,适当提高尾矿细度与增大减水剂掺入量可提高水泥砂浆的流动度。当尾矿、水泥、高炉渣、石膏与减水剂的掺入量分别为60%、24%、12%、4%与1%,尾矿的细度为-0.074 mm粒度占80.44%时,混凝土制品的28 d抗压强度高达90.2 MPa,满足《高强混凝土结构技术规程》中C50～C80等级的要求。XRD和SEM分析结果表明:制品养护28 d后,生成了针板状的托勃莫来石,针状的钙矾石及无定形态的水化硅酸钙等产物,水化硅酸钙凝胶紧密胶结粗粒骨料,赋予制品较高的抗压强度、优异的耐硫酸盐侵蚀性能与抗渗透性能。     

冷固结球团用地聚合物黏结剂制备参数优化

 针对目前广泛使用的冷固结球团黏结剂高温下失效的缺点,提出使用地聚合物体系材料作为黏结剂,以保证球团的高温性能。首先使用化学分析、X射线衍射分析、红外光谱等方法对地聚合物黏结剂原料性能进行分析;随后制备偏高岭土-水玻璃地聚合物体系黏结剂并进行冷固结压块,分别研究黏结剂制备过程中参数养护温度、养护时间、n（H2O）/n（Na2O）、n（Na2O）/n（SiO2）和n（SiO2）/n（Al2O3）对球团冷态抗压强度的影响,得出此黏结剂制备最佳参数;最后探讨了地聚合物黏结剂球团高温强度演变规律。结果表明,将最优条件下制备的黏结剂应用于冷固结球团,强度可达402.3 N/个 ,满足生产要求;在惰性气氛下,地聚合物黏结剂压块强度随温度升高而升高,且高温下强度增加幅度变大,这表明地聚合物黏结剂在高温下不会失效,且高温有利于黏结剂抗压强度增加。     

钒钛磁铁矿尾矿含碳球团强度性能研究

以攀枝花钒钛磁铁矿尾矿为原料,聚乙烯醇为黏结剂,研究了粒度组成、水分含量、压力、聚乙烯醇含量、配碳量等因素对尾矿含碳球团强度的影响。研究表明:球团强度随粒度细化和水分含量提高呈先升后降,随PVA含量的增加而逐步提高;随压力升高,抗压强度呈"N"字型变化,落下强度先升后降;随配碳量的提高,抗压强度先升后降,落下强度逐渐降低。获得了制备钒钛磁铁矿尾矿含碳球团的优化工艺参数为:-75μm占40%,水分含量8%,压力8 MPa,PVA含量0.6%,配碳量15%。在此条件下制得球团的抗压强度185.4 N,落下强度42.5次,完全满足工业生产中对球团强度的要求。     

含金矿石的机械活化浸出工艺研究

本文进行了机械活化法强化氰化浸金的研究。对现场生产中需要采用两段共48h浸出的金精矿,采用磨浸仅3h即可达到53%以上的浸出率,若辅以过氧化氢和氨水联合助浸,则磨浸2h即可达近70%的浸出率。在此基础上,提出了磨浸-搅拌联合浸出的工艺路线,磨浸1h后再搅拌12h即可达93%以上的浸出率,极大地加快了浸金速率,缩短了浸金时间。为氰化浸金这一传统工艺提供了一条崭新的发展思路。     

中浸渣的机械活化浸出工艺研究

硫化锌精矿焙烧矿的中性浸出渣常含有锗等有价元素，常规低酸高酸两段浸出流程锗的直收率低。试验探寻了机械活化浸出工高锗浸出率的可能性，表明在试验确定的机械活化浸出条件下，两段浸出过程锗和锌的浸出率可分别提高19．98％和32．765，机械活化浸出是一有良好应用前景的工艺技术方向。     

机械活化黄铁矿的储能研究

采用自行研制的机械化学热量仪在303.15 K下对机械活化黄铁矿进行了在线储能研究。结果表明:湿磨时黄铁矿最大储能为361.5 J/g,活化效率为20.5%;干磨时黄铁矿最大储能为338.3 J/g,活化效率为16.1%。粒度和X射线衍射分析表明,活化后黄铁矿粒度减小,晶格发生畸变。     

机械活化强化废氧化亚镍催化剂浸出的工艺研究

进行了机械活化强化废氧化亚镍催化剂浸出的研究,研究结果表明:废氧化亚镍催化剂在球磨机内机械活化50min后化学活性明显提高,与浸出剂反应加快,浸出时间大大缩短,浸出酸耗减少,浸出率由原来的70%,提高到97%以上。     

钛铁矿机械活化强化浸出的研究

采用滚筒球磨机在高球料比(70：1)下对岩矿型攀枝花钛铁矿进行活化,能有效地强化球磨过程。XRD分析表明,活化钛铁矿的晶粒尺寸随活化时间增加而减小,4h后基本不再变化。浸出动力学实验结果表明,随着活化时间的增加,表观活化能从浸出初期的55．7kJ／mol降至23．7kJ／mol。研究发现该活化能与晶粒尺寸具有很好的相关性。采用30％～50％硫酸浸出活化钛铁矿的实验结果表明,随着活化时间增加,浸出对硫酸浓度的依赖性降低,因而实现钛铁矿在低酸浓度及低反应温度下的浸出是可能的。     

机械活化辅助熔盐法制备WC粉末的研究

采用机械活化辅助熔盐法制备WC粉,即原料W粉和活性C粉先经机械活化后再在熔盐液相中反应生成产物。探讨了熔盐中生成WC的反应机理。研究表明,在1 000℃的熔盐中即可获得W2C和WC,反应温度的升高和机械活化时间的延长均有助于W2C的形成,随着保温时间的进一步延长,W2C逐渐转变为WC。     

毒砂机械活化性能及其浸出试验研究

研究了一种新的预处理方法即机械活化法对毒砂矿物固态性质及溶解性质的影响。在行星式球磨机中,毒砂分别在不同磨矿速度下机械活化1 h,通过粒度和比表面积分析发现：随着磨矿速度的增加,毒砂颗粒先显著减小而后略有增大,当磨矿速度为300 r/min时,得到毒砂颗粒的最佳粒度分布、最小粒径（中位径为2.36 μm）和最大比表面积（2.667 m²/g）。通过SEM（扫描电子显微镜）对不同磨矿速度下毒砂形貌进行观察发现：随着磨矿速度的增加,毒砂表面形成了微纳米颗粒且表面无定形程度显著增加。XRD（X射线衍射）分析结果表明：随着磨矿速度的增加,没有物相转变发生,但毒砂的无定形度却增加至72%,晶格畸变从0.014%增加至0.097%,晶粒大小由75.6 nm减小至56.0 nm。通过拉曼光谱对毒砂的特征峰217.2 cm^-1和273.7 cm^-1进行分析,发现在机械力的作用下特征峰273.7 cm^-1的振动程度更加明显。最后,对不同磨矿速度下的毒砂进行了硫酸铁酸性浸出试验,结果发现：与未活化的毒砂相比,在最佳磨矿速度为300 r/min的条件下,毒砂中总砷的溶解度增加了一倍,达到48.74%。     

攀钢高炉配加澳大利亚块矿试验研究

介绍了攀钢高炉配加澳大利亚块矿工业试验情况,分析了使用该矿后高炉的冶炼特点及对高炉生产指标的影响,同时研究了澳大利亚块矿的冶金性能以及配加该矿后钛渣的性能变化。试验表明,高炉配加澳大利亚块矿后,产量增加,焦比降低,铁水质量改善。     

机械活化粉末制备W-Cu合金的微观组织

为了改善制备工艺和提高W-Cu合金的密度与性能,对原料粉末进行了机械活化处理,通过成形和烧结制备了W-Cu合金,考察了活化后粉末的变化,观察了合金的烧结组织并测量了密度.结果表明,机械活化能增大钨铜粉末的表面能和晶格畸变能,有效地促进烧结,改善烧结组织;烧结体中存在大量团絮状组织,团粒内部钨颗粒主要以固相方式烧结在一起,而团粒之间则以液相烧结为主.烧结组织细密、均匀,相对密度达98%以上;烧结组织中钨铜两相在微米尺度下仍然结合良好,部分界面出现了互溶.     

钒钛磁铁矿尾矿中钪的直接酸浸试验研究

陕西洋县毕机沟钒钛磁铁矿尾矿中氧化钪含量为97.08 g/t,为了充分回收这部分稀土资源,通过直接酸浸对钪进行浸出,系统研究了酸的种类及用量、助浸剂种类及用量、浸出温度、浸出液固比、浸出时间以及入料细度对钪浸出效果的影响。结果表明：不添加助浸剂的情况下,硫酸、盐酸、硫酸+氢氟酸、盐酸+氢氟酸对尾矿中钪的浸出效果均很差,但盐酸的浸出率较硫酸高,在盐酸体系下添加2^#助浸剂能够显著提高钪的浸出率;将尾矿磨矿至-0.075 mm占80%的细度,在2^#助浸剂用量15%、盐酸浓度6 mol/L、液固比3∶1、浸出温度90℃、浸出时间6 h的最佳条件下,钪浸出率达89.53%。该直接酸浸工艺对钪的浸出率高,且可操作性比较强,能够促进从尾矿中回收钪的发展。     

三水铝石矿的机械活化球磨溶出工艺研究

研究了三水铝石矿机械活化球磨溶出的最佳工艺条件:装球量30%;钢弹转速100 r/min;料球比1.2∶1;球磨钢球的大小采用混合球;给矿粒度为-0.71 mm;溶出时间为40 min。研究了三水铝石矿在不同温度、溶出时间的溶出率,动力学分析表明:150℃溶出条件下三水铝石机械活化球磨溶出是化学反应控制,而非球磨溶出为扩散控制。     

机械活化对矿浆电解制备细铜粉的影响

采用高能机械球磨对铜精矿进行机械活化预处理,以活化的铜精矿为原料,采用矿浆电解法制备细铜粉。通过XRD分析,研究了铜精矿结构随活化时间及球磨强度的变化;通过激光粒度分析及SEM分析,研究了机械活化失效前后铜粉粒度及形貌的变化。结果表明:铜精矿经机械活化后,比表面积增加,晶体结构趋于无定形化;活化后的铜精矿经长时间静置,活性消失;利用失活的铜精矿制备得到的铜粉易团聚,粒度变粗,形貌呈树枝状,而利用活化的铜精矿制备得到的铜粉粒度均小于10μm,粒度分布窄,形状规则,外观呈粒状。     

机械活化辅助熔盐法制备Mo_2C粉末的研究

利用熔盐法处理机械活化后的Mo-C混合粉,在较低的温度下制得了Mo2C粉末,利用XRD、SEM研究了球磨(机械活化)时间、熔盐温度和保温时间对样品结构形貌的影响。结果表明:在球磨时间10h、熔盐温度900℃、保温时间1h的最佳条件下,可制得颗粒尺寸约500nm的Mo2C粉末。延长球磨时间可促进后续熔盐中Mo2C生成反应的进行,有助于降低后续反应的熔盐温度,起到节约能源的效果。     

机械活化强化锌渣氧粉铟浸出的工艺研究

研究了锌渣氧粉在机械活化装置中与工业硫酸反应时搅拌速度、酸初始浓度、液固比、浸出时间等工艺条件和不同浸出工艺方法对铟浸出效果的影响。研究结果表明,用机械活化方法浸铟时对浸出过程有较好的强化效果。综合考虑设备的生产能力和耗能特性,用搅拌磨活化浸出时优化的工艺条件为:活化反应时间150min,液固比8,酸初始浓度500g·L-1,搅拌速度575r·min-1。在此条件下,铟浸出率可由常规浸出时的68.0%提高到91.2%。     

矿物机械活化基础理论的研究进展

详细介绍了矿物机械活化基础理论研究的进展。     

机械活化Mo-Cu粉末的烧结

研究了Mo-Cu粉末,经机械活化处理后的组织、形态与液相烧结性能、合金组织的关系,实验结果表明:一定时间活化处理,Mo-Cu粉末形成机械合金化初期的层状组织,其压坯可在较低温度液相烧结,合金相对密度大于99%,组织细小、均匀。     

机械活化石灰石粉处理钛白废酸制备水泥用石膏

以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10min、陈化时间2h、石灰石粉粒度0.2mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。