碳热还原法制备铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能

以泥状细颗粒铁尾矿和石墨粉为原料,采用碳热还原法制备了铁尾矿多孔陶瓷,将尾矿中低热导率的氧化物和矿物相转变成高热导率的碳化物,克服高孔隙率多孔陶瓷热导率低的问题。采用控制变量法分析了铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能及其影响因素。结果表明:铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能受烧结温度和石墨含量影响较大,保温时间影响较小。通过改变试验条件,可以调控铁尾矿多孔陶瓷的性能指标,其显气孔率的变化范围是39.30%~82.30%,热导率变化范围是0.53~1.52 W/（m·K）,抗压强度变化范围是0.78~15.02 MPa。热导率受孔隙率的影响远大于SiC生成量的影响,力学性能受孔隙率的影响较大。当石墨含量为25%、烧结温度为1 600℃、保温时间为2 h时,铁尾矿多孔陶瓷的综合性能最优,其显气孔率为81.07%,热导率为0.58 W/（m·K）,与相同孔隙率的普通铁尾矿多孔陶瓷相比,热导率提高了6.6倍。本研究为铁尾矿的高效利用提供了一种新思路。      

利用高炉矿渣和铁尾矿制备开孔发泡陶瓷的研究

以高炉矿渣、铁尾矿、硅藻土、方解石和高岭土为原料,碳化硅为发泡剂,经二阶段高温烧结制备开孔发泡陶瓷。通过测定开孔发泡陶瓷体积膨胀率、气孔结构、显气孔率、吸水率、体积密度和抗压强度,研究了铁尾矿和硅藻土质量比对开孔发泡陶瓷形貌和性能的影响。结果表明:随着铁尾矿掺量增加,开孔发泡陶瓷的体积膨胀率、显气孔率和吸水率先略有升高后逐渐降低,体积密度和抗压强度先略有减小后逐渐增大,平均孔径逐渐减小;当铁尾矿与硅藻土质量比为15∶30时,开孔发泡陶瓷性能最优,其体积膨胀率为36.2%、显气孔率为53.4%、吸水率为87.5%、体积密度为0.526g/cm³、抗压强度为6.18MPa;开孔发泡陶瓷内存在连通孔隙,且孔壁表面的极微小孔隙存在三维网状结构;开孔发泡陶瓷物相主要为铝辉石、辉石以及少量透辉石。研究结果为探究多种矿山固体废物协同制备发泡陶瓷,拓宽发泡陶瓷种类提供了新的依据。     

铁尾矿制备轻质隔热保温建筑材料的研究

介绍了新型轻质隔热保温材料的制备工艺,以铁尾矿、废旧聚苯乙烯泡沫为主要原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,制备轻质隔热保温材料.试验研究表明,当铁尾矿/(水泥 铁尾矿)取40%、泡沫/(水泥 铁尾矿)取4%、水/水泥取0.48时,所制备的试块7 d抗压强度可达0.94 MPa,28 d抗压强度可达1.05 MPa,而干燥容重仅740.6 kg/m3,导热系数仅0.109 W/(m·K),为综合利用尾矿和废弃泡沫提供了一条新的技术途径.     

强磁-浮选从金尾矿中提取SiO2试验研究

我国每年金尾矿排放量巨大,不仅造成资源浪费,还严重威胁生态环境。河北宽城某金尾矿SiO₂含量为68.64%,为了充分利用该尾矿资源,采用预先沉降脱泥-强磁选除铁-反浮选除铁-SiO2浮选提纯工艺进行试验。结果表明：试样在沉降时间为2.5 min条件下沉降脱泥,脱泥后沉砂在磁场强度为1.2 T条件下采用强磁选除铁,SiO₂含量由73.38%提高到79.55%,Fe₂O₃含量由5.24%降低到1.75%,非磁性产品以YS为捕收剂反浮选除铁,Fe₂O₃含量降低至0.51%,然后以YG-01和YG-02为组合捕收剂进行1粗2精石英提纯浮选,对提纯后产品进行的XRD分析未检出杂质产品,其SiO₂含量为98.46%、Al₂O₃含量降低至0.65%、Fe₂O₃含量降低至0.09%,可以达到国家级玻璃原料二级质量标准。对金尾矿进行SiO₂提取不仅充分利用了尾矿资源,而且可以取得一定的经济效益。     

气化炉渣对铁尾矿烧结墙体材料性能的影响

为了降低铁尾矿烧结墙体材料体积密度和提高保温隔热性能,在尾矿中添加部分气化炉渣,采用挤出成型方法制备了铁尾矿烧结墙体材料.结果表明,在950℃烧结时,添加20%气化炉渣可以制备出密度低于1.45g/cm3导热系数低于0. 23 W/(m·K)、抗压强度高于30 MPa的墙体材料,为利用尾矿制备具有节能、利废、保温、隔热、低密度的新型墙体材料提供了一条新的途径.     

利用铁尾矿制备微晶泡沫玻璃的热处理工艺研究

以商洛某尾矿库现存铁尾矿为主要原料,以废玻璃为增硅剂,CaCO₃为发泡剂,TiO₂和CaF₂作为复合晶核剂,采用粉末法二次烧结法制备微晶泡沫玻璃,研究了发泡工艺和微晶化工艺对其抗压强度、密度以及热导率的影响。结果表明:在1 350℃、保温2 h条件下获得了最佳熔制效果的基础玻璃;铁尾矿掺入质量分数为40%,在900℃时发泡30 min、1 120℃微晶化处理2 h后,制得了孔径尺寸为1.6~2.0 mm、表观密度为1.679 g·cm-3、抗压强度27.22 MPa、热导率为0.107 W·（m·K）-1的微晶泡沫玻璃。      

高岭土伴生型石英分粒级制备光伏玻璃用石英砂

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为助力碳中和、碳达峰目标，我国光伏玻璃需求量近年来快速增长，从而使光伏玻璃用低铁石英砂■供应趋紧，因此高岭土伴生型石英制备低铁石英砂备受关注。高岭土伴生型石英通常可在高岭土物理选矿的尾矿中富集，以广西合浦某高岭土物理选矿尾矿为实验对象，研究了分粒级选矿提纯对高岭土伴生型石英制备低铁石英砂的影响规律。结果表明，高岭土伴生型石英矿中+2 mm粒级的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃含量优于0.71～2 mm、0.125～0.71 mm粒级相应指标；采用磨矿-分级-磁选-浮选的分粒级选矿提纯工艺，不同粒级所得浮选石英精砂的Fe₂O₃含量均不低于0.016%；对+2 mm粒级浮选精砂分别采用硫酸、草酸与氢氟酸、草酸为酸浸介质所得石英精砂的Fe₂O₃含量分别降至0.0091%、0.0054%，满足光伏玻璃、光学玻璃用低铁石英砂的Fe₂O_3...     

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。     

河北某低品位磷铁矿石选矿试验

河北某低品位磷铁矿石属出露地表、风化程度较高的含磷铁黑云母辉石岩。对优先浮磷再弱磁选选铁流程进行了工艺技术条件研究。结果表明,采用1粗3精1扫、中矿顺序返回流程优先选磷,选磷尾矿1粗1精弱磁选选铁,可以获得P₂O₅品位为34.19%、含铁0.23%、P₂O₅回收率为95.24%的磷精矿,以及铁品位为64.31%、P₂O₅含量为0.11%、全铁回收率为48.86%、磁性铁回收率为97.88%的铁精矿。     

铁尾矿和废石制备建筑外墙防火保温陶瓷材料

利用河北某铁尾矿和废石为原料制备了建筑外墙防火陶瓷保温材料。对铁尾矿和废石进行了ICP-AES分析、化学成分分析、X射线衍射物相分析、TG-DSC热分析和放射性检测。在此基础上研究了原料配比、原料粉磨细度、发泡剂用量、发泡剂粒度、烧成制度与建筑外墙陶瓷保温材料性能之间的关系。结果表明,以放射性合格的铁尾矿和废石制备建筑外墙防火陶瓷保温材料技术可行。合适的物料配比为铁尾矿用量为40%~55%,废石用量为45%~60%,发泡剂外掺量为0.5%;原料粉磨细度控制在7.45μm(D50)左右;发泡剂粉磨细度为0.037mm(D90);烧成温度1160℃,烧成时间60 min;制备的建筑外墙防火陶瓷保温材料干密度为350 kg/m3,吸水率为0.48%,导热系数为0.09 W/(m·K),抗压强度为2.20 MPa,抗折强度为1.46 MPa,防火等级为A级。     

赤泥掺加量对保温装饰建筑陶瓷性能的影响

利用建筑垃圾、抛光砖废料和黏土为主要原料,通过掺加大量赤泥,制备保温装饰一体化建筑陶瓷材料。研究了赤泥掺加量对保温装饰一体化建筑陶瓷材料的体积密度、孔隙率、抗压强度、导热系数和软化温度的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相组成和形貌进行表征。结果表明:当赤泥的掺加量为35%时,制备的样品发泡均匀,气泡大小较一致,体积密度为0.25 kg/m3,孔隙率达到74.58%,抗压强度为9.87 MPa,导热系数为0.059 W/(m·K),软化温度为1170℃,耐燃烧性达到A1级。     

利用铁尾矿制备发泡水泥

为提高铁尾矿的利用率,以普通硅酸盐水泥为基质材料,铁尾矿为掺和料,通过化学发泡法制备发泡水泥.研究了铁尾矿掺量、发泡剂用量、水灰比、硬脂酸钙等因素对发泡水泥抗压强度和密度的影响,并确定最佳原料配比.结果表明,原料最佳配比为:铁尾矿55％,普通硅酸盐水泥45％,发泡剂8％,硬脂酸钙0.35％,聚丙烯纤维0.3％,在水胶比...     

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。     

烧结助剂添加对某黄金尾砂制备发泡陶瓷的影响

以黄金尾砂制备发泡陶瓷应用前景广阔,但存在烧结温度过高等问题,烧结助剂的添加可以有效降低发泡陶瓷的烧结温度。以氟硅酸钠和钠长石的混合物为烧结助剂,采用无压粉体烧结法制备黄金尾砂发泡陶瓷,研究了氟硅酸钠和钠长石添加比例对黄金尾砂发泡陶瓷微观形貌、抗压强度、体积密度及显气孔率的影响。结果表明：随着氟硅酸钠所占比例的增加,样品的抗压强度和体积密度均先上升后下降,显气孔率先减小后增大,孔径尺寸和分布的均匀性变好;当氟硅酸钠与钠长石添加比例为5∶3、烧结温度为1 050 ℃时,可以成功制备出体积密度455 kg/m3、抗压强度4.7 MPa、显气孔率21%、气孔分布均匀的黄金尾砂发泡陶瓷。适量添加钠长石可以增加气孔数量,添加过量则会因为高温下低黏度液体含量过高而导致孔结构坍塌;烧结助剂应该以氟硅酸钠为主,根据不同要求添加适量的钠长石以提高显气孔率。     

高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料的制备及其性能研究

锰尾矿渣含有丰富的Si、Al等元素,可作为制备地聚物原料。为考察锰尾矿渣结合稻草秸秆作为保温材料的可能性,利用锰尾矿渣代替部分偏高岭土制备地聚物,并结合稻草秸秆,制备高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料。研究了在自然条件下养护不同时间,添加不同掺量的稻草秸秆对复合保温材料力学性能、导热系数的影响。结果表明,当稻草秸秆粉掺量为3%,养护28 d时,复合保温材料抗压强度达到71.8 MPa,抗折强度达到9.8 MPa,导热系数为0.065 W/(m·K）,密度为265 kg/m3,主要指标达到《建筑行业标准》（JG 158—2004）的要求。对高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料进行耐高温实验,结果表明,当煅烧温度低于200~500 ℃时,地聚物对秸秆具有一定的保护作用。研究成果对提高锰尾矿渣、稻草秸秆的综合利用程度有一定的促进作用。     

磷尾矿保温试块制备与性能研究

将磷尾矿制备成绿色建材可以保护生态环境,实现建筑节能。以磷尾矿为原料,采用物理发泡方式制备了一种保温试块,并对该试块的物理性能进行了研究。结果表明,制备的密度等级为B06～B10级的保温试块其抗压强度等级分别达到了A2.5、A3.5、A5.0三个等级,导热系数在0.12～0.26 W/(m·K)。将密度等级为B07的试块应用在夏热冬冷地区某办公建筑外围护结构中,其保温隔热性能要优于加气混凝土砌块,全年耗冷量降低了1.4%,耗热量降低了2.3%,能较好地满足建筑节能要求。     

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。