煤矸石基免烧砖制备工艺及力学性能研究

为了有效地提高煤矸石资源化利用水平,针对抚顺矿区的煤矸石资源,在分析其化学成分和矿物组成基础上,采用煤矸石作为主要原料,辅以水泥、天然砂、粉煤灰及添加剂研究制备免烧砖。通过调整原料配比和成型压力,研究不同制备条件下免烧砖的微观结构特征和物理性能差异,如密度、含水率、抗压强度和抗折强度。通过正交试验获得优化原料质量配比和工艺参数分别为:东舍场煤矸石40%,天然砂42%;西舍场煤矸石70%,天然砂12%;汪良舍场煤矸石50%,天然砂32%;其它相同参数分别为粉煤灰5.14%、水泥12.86%、减水剂0.05%、水10%,成型压力20 MPa,常温养护28 d。获得的煤矸石基免烧砖性能符合JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾砖》MU25标准要求,其中最高抗压强度和抗折强度分别为52.70 MPa和4.93 MPa。     

改性赤泥免烧砖的制备与放射性屏蔽机理分析

针对赤泥免烧砖广泛存在的高放射性问题进行了制备工艺优化,并对所制改性赤泥免烧砖进行了性能测试,分析了其强度形成机理与放射性屏蔽机制。研究发现:通过常压石灰水洗法改性处理赤泥、添加复合外加剂、提高早期养护温度等优化措施可以改善并解决这些问题,经优化后的制备工艺可以制成满足相关标准规定MU15级的改性赤泥免烧砖;赤泥免烧砖的强度是由机械挤压作用、赤泥的水化反应、石灰水玻璃的水解和原料的水化反应等共同作用的结果;硫酸钡、硼砂及水化硅酸钙的固结等因素共同作用致使赤泥免烧砖的放射性得到有效控制。      

煤矸石制备白炭黑的试验及机理研究

以淮南煤矸石为原料,经煅烧活化、脱杂、烧碱熔硅和乙醇的作用,最后酸中和等工艺过程,制得非晶态、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了煤矸石煅烧活化温度、碱用量、乙醇浓度等对白炭黑产率和性质的影响,并利用激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。     

用活化煤矸石制备新型胶凝材料

采用脱硫石膏和分析纯CaO作为活性激发剂,通过3种方式活化北京房山煤矸石,并检测、分析用不同方式活化的煤矸石制成的胶凝材料的强度,进而研究了活性激发剂和混磨方式对试验材料热蚀变活化的影响。运用X射线衍射分析表征了煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜（SEM）分析表征了煤矸石质胶凝材料的胶凝活性。结果表明：该煤矸石的主要活性来源是粘土类矿物,700 ℃煅烧时煤矸石中的高岭石和绿泥石脱水、分解,生成无定形SiO₂和Al₂O₃,与CaO发生固相反应,湿混工艺下固相反应完全,生成C₁₂A₇和C₂S两种水硬性活性物质,活化物料具有较高的胶凝活性。     

煤矸石的活化及氧化铝提取

天然高岭石型煤矸石化学性质稳定,难以直接提取其中有用的Al2O3。实验对高温焙烧提高煤矸石反应活性及Al2O3的提取进行了研究。在680℃、焙烧45min后,Al2O3的提取率由7.24%提高到75.31%,煤矸石的反应活性显著提高。煤矸石焙烧活化后,在适当的酸浸条件下：HCl∶煤矸石5∶1（wt）、反应时间90min、酸浓度20 wt%,Al2O3的提取率为83.67%,达到较高的提取水平,表明煤矸石经过高温焙烧和适当的酸浸取处理,可以有效提取其中的Al2O3。     

利用活化煤矸石制备新型胶凝材料研究

采用脱硫石膏和CaO作为活性激发剂,利用700℃低温热活化法活化煤矸石,与矿渣、水泥熟料混合制备出煤矸石质胶凝材料,并研究了激发剂和混磨方式对北京房山煤矸石进行热蚀变活化的影响.运用X射线衍射(XRD)分析和化学全分析表征煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜(SEM)分析表征煤矸石质胶凝材料的胶凝活性.结果表明:采用湿法热蚀变活化法,煤矸石中的高岭石在700℃可以完全脱水、分解成活性SiO2和Al2O3.采用该原料制备出的煤矸石质胶凝材料具有较高的早期强度,水化28d的硬化浆体结构密实.      

煤矸石活化工艺试验

采用加热活化与机械活化试验方法对三河地区煤矸石进行了活化研究.活性大小以掺入煤矸石的水泥强度进行评价,结果表明:原状煤矸石不宜用做水泥掺合料,其直接掺入水泥后,不仅影响水泥强度,也影响水泥的外观质量;通过煅烧,可以提高煤矸石活性;煤矸石细度增大,亦能提高煤矸石的活性,但程度不明显,建议该地区煤矸石煅烧温度为750℃,磨细细度为455 m2/kg左右.     

渣土免烧砖的制备及性能研究

为了有效提高建筑渣土的综合利用率和附加值,以工程渣土为主要原料,水泥、石灰和增强剂为无机结合料,通过压制成型制备渣土免烧砖,在80℃下蒸汽养护24 h,以抗压强度为指标,研究无机结合料配合比对免烧砖性能的影响.结果表明,无机结合料最佳配比为:水泥75.2％、生石灰18.8％、增强剂6％.采用最佳配比制备的渣土免烧砖7 ...     

工艺条件对劣质煤矸石免烧砖性能的影响

以六盘水矿区劣质的高铁高砂煤矸石为主要原料制备煤矸石免烧砖.分析矿渣细度、物料含水率、蒸养温度、蒸养时间对劣质煤矸石免烧砖强度性能的影响.结果表明,控制矿渣细度为140目,物料含水率为23％,蒸养温度为120℃,蒸养时间为14h的工艺条件下制备的煤矸石免烧砖,其各项性能满足JC/T422-91 (96)《非烧结普通黏土...     

碱活化粉煤灰制备高强膨胀陶粒及膨胀机理

以粉煤灰为原料,经碱液水热活化、挤压成型、煅烧制备了高强耐磨、吸水率低的膨胀型陶粒.采用SEM和XRD分析了材料的微观形态及晶相结构,考察了所得陶粒的基本性能,探讨了高强膨胀陶粒的制备机理.结果表明,粉煤灰的碱水热活化是高强膨胀陶粒形成的关键,生成的Na2SiO3使粉煤灰黏结成型导致了膨胀陶粒的生成,而且Na+诱导霞石生成,降低了陶粒的膨胀温度.NaOH浓度和焙烧温度越高,越易生成膨胀陶粒.在粉煤灰与NaOH溶液质量比为1∶1、NaOH浓度3mol/L、焙烧温度1000℃的条件下制备的膨胀陶粒性能最好.     

高效活性白土的制备及其活化机理研究

本文以钙基膨润土为原料、以硫酸为活化剂，对活性白土制备的主要工艺参数进行了详细的试验研究，并根据活化产物的化学成分和结构的变化分析了酸法活化的机理。研究结果表明，影响活性白土脱色力的主要因素为酸度，温度及活化时间，高脱色力活性白土可以通过三者的合理组合来实现，在最佳工艺条件下，活化产品的脱色力可以达到210以上。研究发现，活化产品的脱色力与蒙脱石八面体位阳离子的脱除率关系密切，当八面体位阳离子的脱除率为30％左右时，活化产物的脱色力达到最大值。此外，还发现随着活化产物脱色力的增加，蒙脱石的b轴有序度逐渐降低。     

铅锌尾矿免蒸免烧砖的制备及性能

以铅锌尾矿为主要原料,掺入石膏、石粉、水泥制备免烧砖,考察了各组分含量和用水量对免烧砖性能影响。结果显示,较佳成型水分为14%,成型压力为20 MPa,尾矿∶石膏∶水泥∶石粉＝2.5∶1.5∶1∶5时,制备的免烧砖满足《非烧结垃圾尾矿砖》MU25级别要求,固废使用量达到25%,实现了固体废弃物的资源化。     

煤矸石增钙活化处理研究

采用X射线衍射分析方法系统研究了高温活性区不同氧化钙掺量时煤矸石增钙活化处理过程的影响,结果表明:当煅烧温度在1100～1150℃时,且CaO掺入量较低的情况下(生石灰的掺量≤25%),能生成相对较多的硅酸盐活性矿物:当煅烧温度高至1200℃以上时,不适宜煤矸石进行增钙煅烧处理,其中,当CaO的掺入量较高时(生石灰的掺量≥30%),即能生成较多的C2AS矿物,该种矿物对煤矸石活性的表现极为不利.扫描电镜分析结果表明,增钙活化后煤矸石的微观结构呈疏松状态.力学强度试验结果表明,经过增钙活化处理的煤矸石胶凝性能明显提高.     

钼尾矿制备高性能免烧砖的研究

以钼尾矿(MoT)为主要原料,配以适量水泥(Cem)和粉煤灰(FA),采用压制成型法制备免烧砖,研究了物料配比、拌和水用量和成型压力对样品性能的影响.结果表明,当钼尾矿、水泥和粉煤灰配比为80:10:10,拌和水用量为10％,成型压力为15 MPa时,样品抗压强度为22.4 MPa.微观分析表明,Cem水化产物填充在样...     

煤间接液化残渣制备免烧砖研究

论文以山西潞安煤基合成油示范项目煤间接液化过程中所产生的气化炉渣、热动力炉渣、除尘灰为制备免烧砖原材料,以生石灰、水泥为辅料,以石膏为激发剂,各原辅材料的重量比例为:气化炉渣35.6%,热动力炉渣32.4%,除尘灰14%,石灰8%,石膏4%,水泥6%,通过预搅拌、陈化、二次搅拌、成型、蒸汽养护、脱模出室分检等制备工序,在100℃蒸养下可制备出符合《非烧结砖垃圾尾矿砖》(JC/T 422-2007)标准和《蒸压灰砂砖》(GB11945-1999)标准要求的免烧砖。     

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。     

用石煤提钒尾矿制备免烧砖

为寻求综合利用陕西五洲矿业公司石煤提钒尾矿的有效途径,在分析该尾矿理化性质的基础上,进行了利用该尾矿制备免烧砖的试验研究。结果表明,将该尾矿的一部分加工成-0.088 mm的尾矿细粉后,采用原尾矿、尾矿细粉、水泥在固体干料中的质量分数分别为65%、27%、8%,水与固体干料的质量比为8%的配方,在成型压力为15 MPa的条件下,制备出的免烧砖28 d抗压强度为30.43 MPa、体积密度为2.15 g/cm3、气孔率为11%、吸水率为5%,强度等级达到《JC/T 422-2007〓非烧结垃圾尾矿砖》中MU25级制品的要求。     

煤矸石制备无机高分子絮凝剂的分析

阐述了利用煤矸石制备无机高分子絮凝剂的可行性及制备工艺, 并对无机高分子絮凝剂的应用效果与经济效益进行了分析。     

活化煤矸石的胶凝性能研究

通过XRD、IR等方法,表征了未活化煤矸石的本征特性,在未活化煤矸石胶凝性能的基础上,研究了热活化、机械活化、化学活化方法对煤矸石潜在活性的激发作用。结果表明未活化煤矸石不适宜直接用作水泥辅助材料,机械活化和化学活化方法均能明显激发煤矸石活性并显著提高煤矸石水泥的力学性能,但热活化是煤矸石激发活性的必要条件,其最佳煅烧温度为700℃。