以山西铜尾矿为主要原料制备泡沫玻璃的研究

以山西铜尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,粉末烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了组成及处理工艺对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:山西铜尾矿含量减小、SiC含量增大,烧结温度提高,均导致泡沫玻璃体积密度减小,平均孔径增大;山西铜尾矿含量变化对泡沫玻璃晶相种类没有明显影响,石英为主晶相;以60%山西铜尾矿为主料,1%Si C为发泡剂,在1150℃下保温30 min最终制备体积密度为0.22 g/cm3、抗压强度为1.03 MPa、平均孔径为0.33 cm的综合性能最优的泡沫玻璃材料。     

高硅铁尾矿制备轻质闭孔泡沫陶瓷研究

以辽宁抚顺铁尾矿为主要原料,黏土、高岭土、钾长石和钠长石作为辅助原料,SiC为发泡剂制备保温泡沫陶瓷。实验采用控制变量法和外加法,研究铁尾矿、助熔剂、发泡剂等原料配方和烧成温度对泡沫陶瓷体积密度、吸水率和抗压强度的影响。研究结果表明,在掺量分别为铁尾矿55%、高岭土18%、黏土18%、钠长石1.8%、钾长石7.2%时,外加剂碳化硅0.4%,烧成温度为1160℃时,获得了以闭口气孔为主的泡沫陶瓷试样。该陶瓷样品的孔径分布均匀,体积密度为0.600 g/cm3,吸水率为3.95%,抗压强度为7.65 MPa。     

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.     

利用铁尾矿制备微晶玻璃试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2四元体系微晶玻璃。研究了晶化温度对微晶玻璃抗压强度、密度和化学稳定性的影响。结果表明,随着晶化温度的升高,微晶玻璃的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,而耐酸性和耐碱性呈现先降低后增高的趋势。当晶化温度为900℃,保温时间为2 h时,制备的微晶玻璃性能最优,其主晶相为透辉石相,抗压强度为164.75 MPa,密度为2.82 g·cm-3,耐酸质量损失率为0.11%,耐碱质量损失率为0.13%。     

熔融法制备钨尾矿微晶玻璃的研究

以广东韶关梅子窝矿区钨尾矿为主要原料,按比例增加相应化学原料,采用熔融法制备了CaO-Al_2O_3-SiO_2系建筑装饰用微晶玻璃。采用差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段表征了样品的晶相和微观结构,测试了样品的密度、抗折强度、显微硬度及耐酸耐碱性等性能。结果表明利用熔融法制备钨尾矿微晶玻璃的主晶相为β-硅灰石,密度达2.82 g/cm~3、抗弯强度达97.52 MPa、显微硬度达527 MPa、耐酸性为0.19%、耐碱性为0.18%。钨尾矿微晶玻璃的成功制备为尾矿的高附加值资源化利用提供了一条借鉴途径。     

一步法热处理对复合尾矿微晶玻璃晶化过程及性能的影响

以金尾矿和铁尾矿为主要原料,采用熔融法制备了CaO-Al2O,-SiO2 (CAS)系微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合力学性能仪等测试手段,研究了一步法热处理制度中不同温度对CAS系尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明:采用一步法热处理制度可以成功制备出以透辉石(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al0.5)O6为主晶相的微晶玻璃,且随着热处理温度的升高,所制备的微晶玻璃的综合性能有所提高.确定最佳的热处理制度为870℃保温2h,所制备的微晶玻璃的密度为2.97 g/cm3,抗折强度为230.33 MPa,耐酸性99.38％,耐碱性99.25％,弹性模量、剪切模量分别为118.19 GPa和47.9 GPa.     

氧化铈对负离子释放功能微晶玻璃性能的影响

以高岭土尾矿为主要原料,采用烧结法制备负离子释放微晶玻璃,分析了氧化铈对微晶玻璃样品的物理化学性能、耐酸耐碱性及负离子释放量的影响,采用XRD和SEM对该种微晶玻璃的晶相及微观结构进行了研究。结果表明,随着氧化铈掺入量的增加,该微晶玻璃体积密度先增加后减小再增加,吸水率先增大后减小,抗折强度先增强后降低,负离子的释放量增大,耐酸性降低,氧化铈的掺入还会使得微晶玻璃中的石英晶体还原产生硅,在一定程度上可改善负离子微晶玻璃的晶体尺寸及微观结构。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系负离子微晶玻璃制备过程优化研究

以高岭土尾矿为主要原材料,掺加辅助材料采用烧结法制备负离子微晶玻璃,研究负离子功能微晶玻璃的制备过程及负离子释放性能,对分别在基础玻璃熔制过程和熔融结晶过程两个不同阶段加入负离子发生材料时的负离子微晶玻璃性能进行对比分析,结果显示:在基础玻璃熔制阶段加入负离子发生材料可以使最终获得的负离子微晶玻璃性能更加优良,其弯曲强度可达30.07 MPa、抗压强度可达137.996 MPa、单位时间负离子释放量可达2219.4 ions/cm3。     

微波加热法制备尾矿微晶玻璃的研究

以包头铁尾矿、金矿尾矿为主要原料,以白云鄂博矿尾矿中含有的Fe_2O_3和CaF_2为形核剂,采用玻璃熔制-微波热处理方法制备出以辉石相为主晶相的尾矿微晶玻璃。材料的热处理制度为3 h升温至720℃,保温20 min。所制备成的微晶玻璃其显微形貌呈现枝状晶形态,具有交错互锁结构。并且材料具有较好的理化性能:密度为2.97 g/cm~3,抗折强度为264.62 MPa,耐酸性99.38%,耐碱性99.17%,弹性模量、剪切模量分别为109.83 GPa和45.39 GPa。该材料制成微晶玻璃管材/板材制品,可广泛应用于化工、电力、建材等行业。     

基于萤石尾矿和废玻璃烧结制备氟磷灰石微晶玻璃

以萤石尾矿和废玻璃为主要原料,硅酸钙为添加剂,采用烧结法制备微晶玻璃。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对微晶玻璃的析晶特性和微观形貌进行表征,利用Image Pro Plus统计晶粒的尺寸和数量,利用Factsage软件对不同配比下微晶玻璃制备过程中的物相和高温液相量的变化进行表征,并对微晶玻璃的抗折强度和耐酸碱性能进行测试。结果表明:通过废玻璃引入磷元素,可制备出主晶相为氟磷灰石(Ca₅P₃O₁₂F)的微晶玻璃,且烧成温度范围宽,在1 060~1 180 ℃均可得到表现良好的微晶玻璃;随着添加剂硅酸钙配比的提高,主晶相种类并未改变,但氟磷灰石晶粒细化,有利于提升微晶玻璃的机械性能;当萤石尾矿质量分数为30%、废玻璃质量分数为60%、硅酸钙质量分数为10%时,制备的微晶玻璃具有良好的强度和耐酸碱性能。本研究设计的微晶玻璃为萤石尾矿的回收利用提供了新途径,对降低微晶玻璃生产成本和促进固废资源循环经济的发展具有重要的现实意义和经济效益。     

烧结时间对高钛高炉渣-粉煤灰微晶泡沫玻璃的影响

以高钛高炉渣、粉煤灰和废玻璃粉为主要原料,硼砂为助熔剂,碳酸钙为发泡剂,十二水磷酸钠为稳泡剂,通过烧结法制备了微晶泡沫玻璃.研究了烧结时间对微晶泡沫玻璃析出相、微观形貌、体积密度、抗压强度、吸水率及热导率的影响.结果表明,在900℃下,烧结时间变化对析出相影响不显著,主要为透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6,富铝普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2 O6以及普通辉石Ca(Mg,Fe)Si2 O6.随烧结时间从0 min延长至30 min,材料孔径大小变得越来越均匀,抗压强度、体积密度、热导率先升高后降低,吸水率逐渐降低;烧结时间在30～60 min时材料孔径大小不均匀,抗压强度下降,体积密度、热导率逐渐升高,吸水率先升高后降低.综合而言,当烧结时间为30 min时,微晶泡沫玻璃具备最优综合性能.     

晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响

为响应国家对固体废弃物资源循环利用的号召,坚持以绿色发展为理念,本文以高硅废微硅粉为主要原料,采用整体析晶法制备了CaO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,采用TG-DSC、XRD、SEM等分析方法表征了微晶玻璃的晶相种类和显微形貌,并测试了其理化性能。研究表明,在900℃下核化2 h并在1 150℃晶化2 h后,可制备出以钙长石为主晶相的微晶玻璃,当晶化温度继续升高至1 200℃后,微晶玻璃中出现少量气泡,内部出现缺陷,从而导致析晶效果和理化性能下降。该方法制备出的微晶玻璃具有优良的机械性能,抗折强度为93.58 MPa,维氏硬度为845.62 HV_0.5,体积密度为2.88 g/cm³。     

晶化制度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响作用研究

以铁尾矿、硼泥和粉煤灰为原料,采用熔融法工艺制备微晶玻璃,借助XRD、SEM和显微硬度等测试方法,研究了晶化制度对微晶玻璃结构和性能的影响。试验结果表明:随着晶化温度的升高和晶化时间的延长,微晶玻璃中主晶相均为辉石相,且随着晶化温度的升高和晶化时间的延长,晶体尺寸逐渐增大,而微晶玻璃的表观体积密度和显微硬度呈升高后降低的趋势。     

SiO2/CaO质量比对白云鄂博尾矿微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响.结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小;微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相;析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低;微晶玻璃相关物化特性降低.     

利用煤粉炉渣制备微晶泡沫玻璃的研究

以煤粉炉渣为主要原料,以碳酸钙作为发泡剂,磷酸钠作为稳泡剂,再加入其他辅助原料制备了微晶泡沫玻璃,研究了碳酸钙和磷酸钠的掺入量、发泡温度、保温时间对微晶泡沫玻璃性能的影响,并且采用XRD分析其物相组成,结果表明,当发泡剂和稳泡剂的掺量分别为4.5%和5%,发泡温度为1000℃,发泡时间为20min时,试样已经完全转化为微晶泡沫玻璃,主晶相为硅灰石,次晶相为钙长石和辉石,平均泡径达2.03mm,表观密度为938 kg/m3,气孔率达52.6%,抗压强度达17.95MPa,抗弯强度达12.51 Mpa,热膨胀系数达5.67×10-6/℃,导热系数达0.20 W/(m.K)。     

晶化温度对飞灰/废屏玻璃协同制备CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2系微晶玻璃析晶及性能的影响

以城市生活垃圾焚烧飞灰、废屏玻璃、化学辅助试剂为原料,采用熔融法制备了复合晶相的微晶玻璃,采用DSC、XRD、SEM等研究了晶化温度(940℃-1060℃)对结晶过程和晶相结构变化的影响,测试了微晶玻璃样品的体积密度、吸水率、抗弯强度、显微硬度等性能。结果表明:晶化温度为1030℃时,微晶玻璃的体积密度、抗弯强度、显微硬度最大,分别为2.81 g·cm~(-3),83.78 MPa和7.4 GPa,吸水率最小为0.10%。     

尾矿微晶玻璃的制备及其性能研究

研究了以广西北海的高岭土尾矿为主要原料,采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性.确定了制备堇青石微晶玻璃的配方(质量分数/%):尾矿53.2,氧化镁18.0,氧化铝16.0,氧化铈4.4,其它8.4.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段研究了热处理工艺对微晶玻璃的相组成、微结构和烧结特性以及介电性能的影响.结果说明:烧结样品可以在900℃完全致密化,此时样品的主晶相为α-堇青石.该材料具有低的介电常数和低的线胀系数,是一种有应用前景的低温共烧陶瓷基板材料.     

Fe_2O_3对尾矿微晶玻璃析晶及磁学特性影响的机理研究

以白云鄂博尾矿及粉煤灰等固体废弃物为主要原料,利用熔融法制备得到了CAMS系尾矿微晶玻璃,通过DSC、XRD、SEM、TEM及振动样品磁强计等测试手段研究了Fe_2O_3对微晶玻璃析晶及磁学特性的影响规律。结果表明,微晶玻璃的初始形核相为磁铁矿相,随着热处理温度的升高,辉石相在磁铁矿晶核的基础上形成并逐渐生长。富铁微晶玻璃中磁铁矿相和辉石主晶相可同时存在,室温磁滞回线的测试结果表明磁铁矿相直接影响微晶玻璃的磁学特性。     

硫铁尾矿酸浸除铁和铝的研究

要用川南废弃的硫铁尾矿高岭土制备彩色矿渣微晶玻璃,其关键是降低尾矿高岭土的铁含量。本实验采用了煅烧、二次酸浸工艺,进行硫铁尾矿酸浸除铁和铝试验。结果表明,浸渣的Al2O3和Fe2O3的含量分别小于6%和0.2%。摸索出制备性能优越的微晶玻璃的原料的工艺。     

烧成工艺制度对泡沫微晶玻璃性能的影响

本文利用废玻璃粉和废陶瓷粉制备泡沫微晶玻璃,在确定配方范围的基础上,通过正交优化设计的方法,对制备泡沫微晶玻璃的烧成工艺制度进行优化,使之具有轻质、高强、低导热系数的优良性能.结果表明:烧结温度和发泡温度对泡沫微晶玻璃比强度的影响显著.确定了泡沫微晶玻璃的最优烧成工艺制度为:烧结温度1050℃,发泡温度870℃,发泡时间35 min.优化烧成工艺制度下制备泡沫微晶玻璃试样的表观密度为450 kg/m3,抗压强度为6.84 MPa,导热系数为0.045 W/(m·K),吸水率为0.1％.