与环境协调的材料——尾矿废渣微晶玻璃

尾矿废渣的日积月累给人类的生态环境带来了巨大的压力，加速对其综合利用的步伐已迫在眉睫，本文简要介绍了用尾矿废渣制备具有高附加值的微晶玻璃的工艺技术，讨论了工业废渣和尾矿尾砂中部分化学组成对微晶玻璃制备工艺和性能的影响，对尾矿废渣微晶玻璃的研究概况和应用前景进行了评述。     

非金属尾矿在材料工业中的再利用

对目前国内外非金属尾矿再利用的现状进行了分析,综述了非金属尾矿在材料工业中的应用情况,并对非金属尾矿在材料工业中再利用的发展前景提出了一些设想.     

利用黄金尾矿制备陶瓷清水砖的研究

为了实现黄金尾矿高效资源化利用,以黄金尾矿为主要原料,采用无压烧结制备了陶瓷清水砖样品,研究了黄金尾矿添加量对样品相组成、显微结构及性能的影响。结果表明,当烧成温度为1 100 ℃,黄金尾矿添加量为70%(质量分数)时,样品性能最优,其抗折强度达73.42 MPa,吸水率为0.10%,气孔率为0.25%,体积密度为2.46 g/cm³,烧成收缩为8.64%,达到GB/T 4100—2015《陶瓷砖》中瓷质砖的要求。样品的相组成为钙长石、石英、白榴子石和赤铁矿。清水砖坯釉结合性好,釉面光滑,色泽均匀。     

黄金尾矿制备水泥和混凝土的研究进展

黄金生产具有高价值、高成本、高污染、高排放的特点,黄金产业的绿色化对可持续发展具有重要意义。由于黄金矿石的含矿量低,生产过程中会产生大量尾矿,这些尾矿大量占用土地,造成巨大的环境负担,因此,黄金尾矿的资源化利用具有重要意义。黄金尾矿中富含硅元素,尾矿颗粒细小且具有潜在的火山灰活性,利用黄金尾矿生产水泥混凝土是实现尾矿建材化利用的理想途径。本文从黄金尾矿的物理-化学特性、颗粒特征和宏观颗粒群性质等方面出发,分析了黄金尾矿用于制备水泥熟料、砂浆及混凝土制品的可能性,总结了国内外利用黄金尾矿生产水泥、砂浆混凝土的研究进展,旨在为黄金尾矿的建材资源化高效利用和相关研究提供借鉴和参考。     

利用黄金尾矿制备发泡陶瓷的研究

中国黄金尾矿资源量大,作为二次资源在建筑材料领域的综合利用有着重要的经济价值和环境意义.以黄金尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,通过高温制备发泡陶瓷,用激光共聚焦显微镜、XRD等手段,研究了烧结温度、黄金尾矿掺入量、原料粒度对材料的容重、真气孔率和孔径等性能的影响.研究表明:随着烧结温度的升高,发泡陶瓷材料的真气孔率和孔...     

细粒黄金尾矿制备烧结砖的试验研究

为了解决细粒黄金尾矿的堆存对环境的污染和资源浪费问题,以细粒黄金尾矿为主要原料,添加膨润土、粉煤灰制备烧结砖.对原料基本成分分析后,采用模压成型法来制备烧结砖,主要研究焙烧温度、保温时间、以及物料的不同配比对烧结砖性能的影响.结果表明:最佳组成为尾矿75％(质量分数,下同),膨润土15％,粉煤灰为10％;最佳工艺条件为...     

蚀变岩型金尾矿制备多孔材料的微观特征及其性能研究

本文采用河北某蚀变岩型金尾矿制备多孔陶瓷材料。金尾矿按照不同的参量与页岩和珍珠岩混合作为原料,在1130~1150℃高温范围烧制得到轻型多孔陶瓷材料。运用现代观测技术,系统观测了不同的尾矿参量、不同的烧成温度得到的多孔材料的微观结构和性能。结果表明:所获的多孔陶瓷材料均为闭孔,孔径范围0.02~2mm。吸水率17.81%~102.42%,比重0.2918~0.5609。结果显示:蚀变岩型金尾矿制备多孔陶瓷材料可行,通过添加页岩和珍珠岩等材料,尾矿用量达到60%,可以制备出孔径均匀的闭孔材料。分析讨论了材料微观结构与性能的关系,认为原料中尾矿的含量、物质组成和温度条件,烧成时间等是影响多孔陶瓷材料性能的重要因素,烧成温度越高,孔隙越发育。孔壁格架上存在的微孔,对多孔材料的抗压性能和稳定性会产生重要影响,进一步研究孔径分布规律和成因机制,及其与材料宏观性能的响应机制,对于开发优质轻型多孔材料,有效控制多孔材料性能,有重要科学意义和实际价值。     

铝土矿选尾矿制备低温陶瓷泡沫材料工艺研究

本文研究出了用铝土矿选尾矿制备低温陶瓷泡沫材料工艺条件.探讨了尾矿活化条件、矿物组成、激发剂用量、水胶比、胶骨比的影响机理.分析了材料的矿物组成和微观结构.制备出了以尾矿为胶凝材料主原料、煤渣为骨料、铝粉为发泡剂的新型高强轻质泡沫复合材料.其抗压强度10.78 MPa、密度0.94 g/cm3、平均孔径2～5 mm.     

热活化铅锌尾矿基碱激发胶凝材料的制备及性能

以铅锌尾矿为主要原料,添加由矿渣、钢渣、氟石膏混合而成的辅助胶凝材料,以水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂制备铅锌尾矿基碱激发胶凝材料。通过正交试验,探讨了水玻璃模数、水玻璃掺量及尾矿与辅助胶凝材料质量比对胶凝材料抗压强度的影响,并得出最佳原料配比。通过800 ℃、1 000 ℃、1 200 ℃的热处理,制备热活化铅锌尾矿基碱激发胶凝材料,并测试其性能。采用X射线衍射谱、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对热活化前后尾矿和胶凝材料进行分析表征。结果表明,当水玻璃模数为1.8,水玻璃质量掺比为0.15,尾矿与辅助胶凝材料质量比为7 ∶3时,胶凝材料28 d抗压强度可达到20.68 MPa。胶凝材料内部形成大量水化硅酸钙(C-S-H)与硅铝多聚物构成三维网状结构,覆盖在尾矿晶体表面形成致密整体。当热活化温度为1 000 ℃时,胶凝材料28 d抗压强度达到28.05 MPa。热活化后的尾矿内部结构疏松,利于硅铝质在碱性条件下解聚,同时使得反应体系中生成了更多硅铝多聚体,取代了二聚体为主的C-S-H凝胶,为胶凝材料提供了更优良的抗压强度和早硬特性。此外胶凝材料对Pb、Zn重金属的固定作用极好,大幅降低了尾矿重金属Pb、Zn的毒性浸出浓度,有效解决了尾矿中重金属对周围环境的危害问题。     

尾矿制备混凝土研究进展与利用现状分析

利用尾矿制备混凝土已成为实现尾矿资源综合回收利用的一条较佳途径。首先分析尾矿渣排放与综合利用现状,探究尾矿作为混凝土制备骨料的资源利用状况,然后具体明确不同类型尾矿渣用于混凝土凝胶材料、粗细集料以及改性掺合料的研究进展,最后展望了尾矿替代天然建筑材料的后期发展方向。现阶段研究表明:尾矿部分代替混凝土材料时,其微粉二次水化作用发挥的“火山灰效应”与“微集料效应”是尾矿混凝土强度高于普通混凝土的主要原因;尾矿因颗粒小,作为混凝土细集料应用范围有限,而作为微粉充填材料或替代凝胶材料潜力巨大;尾矿混凝土可发挥细粒尾矿的棱角性及亲水性特征,用于增加混凝土粘性,便于制备合成骨料或隧道喷射混凝土。尾矿制备混凝土可极大缓解建材短缺并解决尾矿堆放造成的环境问题,对未来绿色建材发展提供了新思路。     

掺加橡胶颗粒混凝土材料的性能研究

本文研究橡胶尺寸对橡胶水泥基材料性能的影响,选择三组粒径为6～8mm,3～5mm和0～2mm的橡胶代替骨料制备混凝土,研究制备混凝土材料的稠度和密度、孔径结构、机械强度和干燥收缩性能。结果表明,混凝土材料的稠度和密度随橡胶粒径的增加而降低;对于孔径结构来说,孔体积随着橡胶颗粒粒径尺寸的减小而增加,其中橡胶颗粒粒径尺寸对中孔(50 nm)体积的影响不如橡胶含量因素条件显著;混凝土材料的机械强度随着橡胶颗粒粒径的减小而降低;而混凝土材料干燥收缩率随着橡胶颗粒粒径的减小而增加。     

石英砂尾矿添加到苯丙乳液涂料中的性能研究

本文利用石英砂尾矿逐步取代二氧化钛制作用于外墙涂料的苯丙乳液涂料,对含石英砂尾矿涂料的白度、光泽度、耐碱性、耐候性及耐洗刷性进行了系统测试和对比.结果表明:当石英砂尾矿替代50％～70％的二氧化钛时,制取的苯丙乳液涂料在耐碱性、耐候性、耐洗刷性有所增强.     

铁尾矿-磷渣基复合矿物掺合料的梯级粉磨制备与性能研究

通过激光粒度分析、RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程拟合、强度测定等测试手段,研究了梯级粉磨顺序、梯级粉磨时间对采用梯级粉磨工艺制备的铁尾矿-磷渣基复合矿物掺合料(简称TPCMA)的粒度分布特征及胶砂活性指数的影响,并通过TPCMA浆体强度和XRD、SEM测试分析了铁尾矿粉和TPCMA的火山灰反应活性.结果表明:将易磨性较差而活性较好的磷渣预先粉磨有利于TPCMA粉料中磷渣细颗粒含量的增加,提高其整体活性;合理的粉磨时间有助于提高TPCMA粉料颗粒分布的均匀性,提高胶砂流动度;铁尾矿粉自身具有微弱的火山灰活性,而TPCMA的火山灰活性相比铁尾矿粉则显著提高,且其火山灰活性的发挥主要体现在水化后期.     

铁尾矿砂基环氧树脂透水材料力学性能及界面特性研究

利用固体废弃物制备透水材料是海绵城市发展新方向,而力学性能差成为固废基透水材料应用的难点之一。为解决该问题,设计了一类用铁尾矿砂作为骨料,环氧树脂作为胶凝材料的聚合物透水材料,研究了环氧树脂含量对透水材料力学性能和透水性能的影响,并探讨了纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃和硅烷偶联剂KH-560等有机-无机材料对透水材料力学性能的影响。结果表明:当环氧树脂质量分数为6%时,可以得到兼顾力学性能和透水性能的透水材料,抗压、抗折强度和透水速率分别为17.5 MPa、5.3 MPa和1.12 mm/s;同时,当纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃的添加量分别为环氧树脂的3%、4%、4%(质量分数)时,对透水材料力学性能的提升分别为33.1%、30.5%、28.6%,其原因是纳米粒子在透水材料受压过程中会吸收树脂基体中的部分能量,抑制或消除树脂中微裂纹的扩散;当硅烷偶联剂KH-560的添加量为环氧树脂的0.9%(质量分数)时,透水材料的强度可提升36.5%。SEM和FTIR分析表明,硅烷偶联剂KH-560对改善铁尾矿砂与环氧树脂界面具有显著作用。该研究对研发高性能的固废基透水材料具有重要意义。     

不同割龄橡胶树RRIM600胶乳组份及性能的研究

本论文研究了割龄3年、割龄13年、割龄20年、割龄24年和割龄28年5种不同割龄的RRIM600天然胶乳的性能。主要研究了天然胶乳粒径,生胶性能,混炼胶的硫化特性以及硫化胶的力学性能。结果表明,割龄28年胶树所得天然胶乳平均粒径最小,胶粒的分布范围较窄,分散性较好;割龄20年橡胶树生胶的P₀和门尼黏度较大,割龄为20年和28年橡胶树所得天然橡胶拉伸强度和撕裂强度较大。