钨尾矿玻璃陶瓷的研究

运用差热分析（DTA）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDAX）、X射线粉晶衍射（XRD）等测试手段,研究了钨尾矿CaO－Al2O3－SiO2系统玻璃陶瓷的微观结构、晶相组成及Fe2O3对玻璃析晶的影响,最后测定了尾矿玻璃陶瓷的性能。     

利用锂尾矿生产发泡陶瓷的研究

笔者主要介绍了以锂尾矿为主要原料(尾矿利用率≥70％),并添加一部分陶瓷原料,通过原料处理、球磨制浆、造粒、烧成、切割等工序,研究开发出一种导热系数低、强度高、容重小、尺寸可调、与建筑体同寿命的新型无机建筑保温材料.锂尾矿基隔热保温板固废含量高、隔热保温性能优异且质轻,是一种具有广阔市场前景的新型建筑保温材料.     

利用珍珠岩尾矿合成多孔硅灰石陶瓷的实验研究

以内蒙宁城珍珠岩尾矿为主要原料,以碳酸钙为平衡原料,在成孔剂和粘结剂的配合下,采用烧结法,在1200℃合成了多孔硅酸钙质陶瓷材料.该材料为全晶质多孔结构,主要物相是呈片状、板状的硅灰石.制品的体积密度为1.17～1.28g/cm3,显气孔率为42.08%～56.02%,吸水率为40.90%～47.70%.     

铝土矿尾矿多孔陶瓷的制备研究

以铝土矿尾矿为主要原料,分别选用碳粉、石墨粉、碳酸氢钠和淀粉作为造孔剂制备出铝土矿尾矿多孔陶瓷试样,采用抗弯测试、XED、SEM等对其主要力学性能和热物理性能进行测试与表征,结果表明:不同的造孔剂制备的铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的抗弯强度、显气孔率、晶相组成和显微组织不同;以碳粉作为造孔剂制备的铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的综合性能较好,因此最终选用碳粉作为制备铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的造孔剂。     

硼砂对粉煤灰多孔玻璃结构及性能的影响

选用粉煤灰和碎玻璃为基础原料,以碳酸钙为发泡剂,采用粉末烧结法制备多孔玻璃.采用SEM对试样微观形貌进行表征,并对成品表观密度、抗压强度、孔隙率等性能进行测定,研究添加剂硼砂对多孔玻璃孔径及其分布、孔隙率和性能的影响.实验结果表明,硼砂的添加起到了明显的助熔作用,并稳定了多孔玻璃孔径分布,且硼砂添加量为3.5%时效果较好,孔径分布均匀,孔隙率为48%左右.     

石灰岩尾矿制备多孔陶瓷及其性能研究

为了研究石灰岩尾矿的再利用,以石灰岩尾矿为原料,经破碎、过筛后,加入其总质量5%的水混合均匀后压制成型,再于空气气氛下分别经750、800、850和900℃保温2 h制备多孔陶瓷试样,研究了热处理温度对试样物相组成、显微结构及物理性能的影响。结果表明,当热处理温度由750℃升高至850℃时,试样中方解石完全分解,出现石灰相及硅酸钙相,同时钙黄长石及铝酸三钙的衍射峰数量增多且相对强度增大。此外,试样中的颗粒间间隔增大,显气孔率逐渐增加,而体积密度和常温耐压强度减小。随热处理温度进一步升高至900℃时,试样的物理性能及物相组成未发生明显变化。试样经850℃热处理后具有最佳的综合性能,其主物相为石英、石灰、钙黄长石、铝酸三钙及硅酸钙,在显气孔率为(45.5±0.1)%时,仍具有(30.9±0.6) MPa的常温耐压强度。     

添加剂对锂尾矿制备泡沫玻璃陶瓷的作用研究

本研究以锂尾矿为主要原料,选取碎玻璃、氟硅酸钠、芒硝、硼砂为助熔剂,SiC为发泡剂,采用高温熔融发泡法在850～975℃制备了气孔分布均匀、孔径大小合适的泡沫玻璃陶瓷材料,锂尾渣的用量可达63％～70％.研究发现添加剂用量、烧结温度和保温时间对试样发泡有较大的影响.利用70％锂尾矿制备发泡陶瓷材料,可在烧结温度为975...     

铁尾矿-CRT玻璃协同制备CMAS微晶玻璃的研究

以废弃的承德铁尾矿和CRT显像管废玻璃为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃,并利用DSC、XRD和EPMA等测试手段对样品的晶相种类、微观结构以及各项理化性能进行表征.结果表明:CRT玻璃的合适引入量为20％.直接采用CRT玻璃和铁尾矿进行烧结,微晶玻璃主晶相为石英,无法制备具有预期晶相的试样;将铁尾矿高温熔化后进行水淬,可以有效提高烧结反应活性,有利于制备CMAS微晶玻璃;铁尾矿中额外添加11.6wt％ CaO,6.2wt％ MgO和2.7wt％ Al2O3后再熔化水淬,与CRT玻璃复合在900℃保温2h进行烧结后样品的主晶相为透辉石,此时微晶玻璃结晶度最高,样品体积密度为2.54 g/cm3,气孔率0.8％,维氏硬度为6.9 GPa.     

添加造孔剂法制备钨尾矿多孔陶瓷

以钨尾矿为原料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为造孔剂,高岭土和氧化钙为添加剂,制备出性能优良的轻质多孔陶瓷。采用X射线衍射仪(XRD)、热重-差热(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对多孔陶瓷进行表征分析,并考察其性能。结果表明,钙长石相和石英相是多孔陶瓷的主要晶相,相互穿插的钙长石晶体是多孔陶瓷的主要骨架结构。气孔率、吸水率与烧结温度呈负相关关系,体积质量、抗压强度与烧结温度呈正相关关系。当烧结温度为1 200℃、PMMA质量分数为18%时,多孔陶瓷的气孔率、吸水率、体积质量、抗压强度和透水系数分别是44.85%、32.63%、1.37 g·cm^-3、14.10 MPa和0.025 cm·s^-1。     

利用高岭土尾矿和白云石制备玻璃陶瓷

玻璃陶瓷的制备主要是利用了高岭土尾矿和白云石,所制备的玻璃陶瓷热膨胀系数是6.5￣7.1×10-6/℃(30～380℃),四点弯曲强度是62～84MPa,莫氏硬度是7.6～8.5,耐酸耐碱度比较好。本文讨论了各工艺因素对玻璃陶瓷制备的影响。     

原料配比对工业固废多孔陶瓷性能和形貌的影响

为最大限度地利用工业固废,以镁渣、粉煤灰、电石渣等固废为原料,经高温烧结制备多孔陶瓷材料,研究了三种固废原料的配比对多孔陶瓷烧失率,气孔率,吸水率,体积密度,抗压强度,微观形貌以及物相的影响.实验结果表明:烧结温度1150℃,保温时间为4 h,镁渣、粉煤、电石渣配比为70:25:5时,所制备的多孔陶瓷具有最大抗压强度,98 MPa;配比为60:15:25时,多孔陶瓷具有最大气孔率,57％;配比为60:30:10时,多孔陶瓷骨架完整,微孔分布均匀.多孔陶瓷的物相主要以CaO和SiO2高温反应的产物偏硅酸钙,硅酸二钙或硅酸钙镁为主,含有少量铝硅酸盐和铁酸盐.     

晶化温度对花岗岩废渣云母微晶玻璃结构和性能的影响

以花岗岩废渣为主要原料,用熔融法制备了R_2O-MgO-Al_2O_3-SiO_2-F(RMASF)系云母微晶玻璃。采用DSC、XRD、SEM、万能试验机等测试方法研究了晶化温度对RMASF系微晶玻璃的晶相组成、显微结构以及力学性能的影响。结果表明:在817℃晶化2 h的试样析出单一的氟金云母晶体,在960℃、1 021℃、1 086℃和1 141℃下晶化2 h的试样其晶相组成为氟金云母和少量的m-ZrO_2。随着晶化温度的升高,层状氟金云母晶粒逐渐长大且交错程度增高,其四点抗弯强度、断裂韧性先增大后减小。经660℃核化1 h、1 086℃晶化2 h的试样其四点抗弯强度为97.2 MPa、断裂韧性为1.85 MPa·m~(1/2)、显微硬度为3.95 GPa、脆性指数为3.77mm~(-1),其综合性能最佳。     

矿渣基低温陶瓷胶凝材料固化铁尾矿基础研究

以尾矿堆存为背景,在前期实验基础上选定了矿渣基低温陶瓷胶凝材料为固化剂,研究该固化剂对铁尾矿的固化处理效果,并通过对原尾矿与尾矿固化体进行XRD、SEM表征探究铁尾矿的固化机理.研究结果表明:对浓度为55％的尾矿浆体,当固化剂掺量在5％ ～6％时,固化体7d强度最高可达0.49 MPa,且遇水不泥化,尾矿固化体具有较高的抗剪强度,渗透系数小于10-4 cm/s,达到安全堆存的要求;而当固化剂掺量在10％～14％时,固化体具有较高前期和后期强度,7d最高可达1.8 MPa,28 d强度为2.9 MPa,可以满足筑坝要求.     

钙铝质原料对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响

以氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝和碳酸钙为原料,在不同温度下烧结合成六铝酸钙多孔陶瓷,研究钙铝质原料、烧结温度对六铝酸钙性能的影响,结果表明：采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能最优,其最佳的烧结温度为1500℃,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55g/m^3的六铝酸钙多孔陶瓷。     

铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复合掺合料对混凝土性能的影响

研究了铁尾矿粉单掺作掺合料对混凝土性能的影响,在此基础上系统研究了铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复掺作掺合料对混凝土坍落度、抗压强度的影响.研究结果表明,随着铁尾矿粉掺量的增加,混凝土坍落度呈先增大后减小趋势,抗压强度下降明显,铁尾矿粉的适宜掺量为15％;在掺量相同的条件下,掺加铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复合掺合料的混凝土强度明显高于单掺铁尾矿粉的混凝土强度,且混凝土工作性得到显著提高.用扫描电镜(SEM)、压汞仪对铁尾矿粉和复合掺合料的作用机理进行了研究.     

铁尾矿粉对混凝土性能的影响研究

将铁尾矿原粉和磨细铁尾矿粉与矿渣粉按照不同比例(分别为2:8、4:6和6:4)复掺配成矿物掺合料,并以30%、40%和50%的比例掺入混凝土中,研究其对不同水胶比(分别为0.3、0.4和0.5)混凝土流动性和抗压强度的影响。结果表明:无论矿物掺合料复掺比例及掺量多少,水胶比仍然是影响铁尾矿粉混凝土流动性和强度的主要因素,即随水胶比增大流动性提高,强度降低。铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例及矿物掺合料总量对流动性的影响取决于复掺后颗粒的搭配情况,当颗粒搭配合理时,即形成了较为紧密堆积,混凝土拌合物的流动性最好。由于铁尾矿粉活性低,所以其掺量增大,混凝土抗压强度呈现下降趋势。相比铁尾矿原粉,磨细铁尾矿粉有助于提高混凝土的抗压强度。     

烧结温度对煤矸石多孔材料物相与性能的影响

以煤矸石为原料、硅溶胶为胶凝剂泡沫胶凝法制备煤矸石多孔材料,研究烧结过程中的物相变化和烧结温度对多孔材料抗压强度和线收缩率的影响.研究结果表明,500～800℃烧结时在低衍射角衍射峰强度降低、某些衍射峰消失,煤矸石中高岭石脱水生成偏高岭石;1150℃烧结时发生α-石英向α-鳞石英的相变和Al2O3与SiO2反应生成莫来石而出现鳞石英相与莫来石相.随着烧结温度的升高,多孔材料抗压强度和线收缩率均逐渐增大.密度约0.8 g/cm3的煤矸石多孔材料1000℃烧结后抗压强度3.85 MPa,线收缩率6.89％.     

硼泥制备镁橄榄石多孔陶瓷的研究

本着环保、矿尾高效利用的原则,对硼砂尾矿制备镁橄榄石多孔陶瓷工艺进行了实验研究,结果表明:最优条件助烧剂为硼酸,硼泥和硼酸的质量比为4∶1,造孔剂10％,成型压力15MPa,烧结温度1000℃,保温时间为2小时,样品可以形成镁橄榄石,其线收缩为2.08％,体收缩为15.15％,气孔率为18.10％,抗弯强度为586MPa.制品完全可以达到技术标准要求,硼砂尾矿变废为宝的方案切实可行.     

粘土基地质聚合物多孔材料的制备及性能研究

本文以粘土和工业水玻璃为主要原料,采用高温发泡法制备了一种具有一定强度的轻质地聚物多孔材料.实验表明:该材料的体积密度在0.32～1.0 g/cm3之间,抗压强度在0.46～2.68 MPa之间;对不同条件下泡沫材料进行显微结构分析,可知其抗压强度、体积密度等性能与气孔率、气孔尺寸大小、均匀程度等有很大关系.     

Influence of Sintering Temperature on the Properties of Porous Ceramic Support Prepared by Uniaxial Dry Compaction Method Using Low-Cost Raw Materials for Membrane Applications

In this article, we have reported the fabrication of stable macroporous ceramic support using low-cost inorganic raw materials by uniaxial dry compaction technique. The supports were prepared by mixing of inexpensive raw materials such as kaolin, quartz, calcium carbonate, sodium carbonate, boric acid, sodium metasilicate, and polyvinyl alcohol as a binder. The prepared green supports were sintered at different temperatures ranging between 900 and 1000°C. The raw materials and the sintered supports were characterized by thermogravimetric analysis, particle size distribution (PSD), X-ray diffraction, and scanning electron microscopy analysis. The influence of sintering temperature on the membrane structure, porosity, flexural strength, chemical stability, and the pure water permeability was also examined. It was observed that the average pore size and the flexural strength of the sintered supports increase with an increase in the sintering temperature. The porosity of the sintered supports was obtained in the ranges between 22 and 40%. The chemical stability of the sintered supports was found to be good. Based on the results obtained, the support sintered at 950°C (porosity of 30%, mechanical strength of 28 MPa, and average pore size of 3.45 µm) was considered as the optimum support for membrane applications. The ceramic support cost was estimated to be $67/m² according to the raw material price. Henceforth, these low-cost membrane supports with better properties could be suggested for cheaper application in chemical and biochemical processes.