用铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究

通过配料和烧制试验研究,成功地完成了掺加铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究并取得突破。与GB/175-2007通用硅酸盐水泥标准对照,铁尾矿掺量为6%的胶凝材料强度达到了52.5硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为10%的胶凝材料的强度达到了42.5R硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为15%的胶凝材料强度达到了32.5硅酸盐类水泥的标准。对试样的XRD,SEM和能谱分析研究结果表明,利用铁尾矿烧制的胶凝材料具有与普通硅酸盐水泥熟料相似的矿物组成。     

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。     

铁尾矿综合利用研究进展

铁尾矿是铁矿开发过程中所产生的主要固体废弃物之一, 也是重要的二次资源。从五个方面详细阐述了目前铁尾矿资源常见的综合回收利用途径: 回收有价元素方面, 一般遵循先预选再提纯的原则, 还会通过阶段磨矿阶段分选和多种选别技术联合作业来应对尾矿的贫、细、杂特点; 制备建筑材料方面, 铁尾矿可在混凝土体系中充当细骨料或活化后用作胶凝材料, 在不同焙烧工艺下能产出熟料、玻化砖、玻璃等多种产品, 还可用于生产水泥砂浆涂料和降噪板材填料; 制作填筑材料方面, 铁尾矿经改性和级配调整后在路面基层、底基层和路基填料层均有应用, 而当其用于调配采空区充填料浆时必须同时满足抗压强度和流动性要求; 生产化工产品方面, 铁尾矿可被加工成陶粒、分子筛等水体净化吸附材料, 可用于催化NO转化为N₂的还原反应和H₂O₂去除有机污染物的氧化反应, 还可以用于生产颜料、白炭黑、调质剂等产品; 用作农用产品方面, 铁尾矿是合适的土壤改良剂原料, 而为实现矿区生态修复常采取生物技术来实现铁尾矿的土壤化和重金属固化。      

某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60min;制备的建筑外墙防火陶瓷保温材料干密度为350kg/m₃,吸水率为0.48%,导热系数为0.09W/(m?K),抗压强度为2.20MPa,抗折强度为1.46MPa,防火等级为A级。     

稀土尾矿配料煅烧硅酸盐水泥熟料的实验研究

针对稀土尾矿堆存量大、难以利用的问题,提出将其用于配烧硅酸盐水泥熟料的利用技术路线.通过同步热分析和易烧性实验研究稀土尾矿对水泥熟料烧制的影响,根据XRD、SEM和物理性能检测研究水泥熟料的物相组成、微观形貌和技术指标.结果 显示,稀土尾矿具有促进碳酸钙分解和降低水泥熟料矿物形成温度的作用;煅烧温度为1400℃时稀土尾矿配烧的水泥熟料游离氧化钙含量低,主要矿物为硅酸三钙、β-硅酸二钙和铁铝酸四钙,与典型硅酸盐水泥熟料组成和结构特征一致,而且主要物理性能符合GB/T 21372-2008规定的技术指标要求,表明稀土尾矿可以作为原料制备硅酸盐水泥熟料.     

铁尾矿基轻质高强陶粒的制备及应用研究

以铁尾矿为主要原料烧制轻质高强度陶瓷颗粒,研究铁尾矿含量、发泡剂添加量和烧成温度对陶粒性能的影响.结果表明,采用100％铁尾矿为原料,0.1％碳化硅(SiC)为发泡剂,在1150℃保温20 min,制得陶粒的堆积密度为0.99 t/m3,筒压强度为16.3 MPa,吸水率为4.25％.再以此陶粒作为骨料制备陶粒混凝土,...     

多金属尾矿宏量分质分离试验研究

以湖南郴州某多金属尾矿为研究对象，提出了尾矿组分宏量分质分离与综合利用方法，首先通过磁选分选出铁铝质矿物，然后采用油酸钠为捕收剂、碳酸钠为调整剂、GLY-Ⅲ和六偏磷酸钠为抑制剂，经过“一粗两扫七精”浮选工艺流程，分选非磁性矿物得到钙质矿物和硅质矿物。获得的铁铝质矿物中石榴石含量为40.17%,回收率为94.08%;钙质矿物中钙品位为58.00%,回收率为50.29%,其中萤石含量达到了76.47%;硅质矿物中硅品位为27.96%,回收率超过99%。3种产品可以满足制备凝胶材料、烧制陶瓷化骨料等不同建材化需求，为尾矿的高消纳利用提供了新的方法和思路。     

钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响

为了研究钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响,以比表面积为5 950 cm2/g的钢渣粉等量替代比表面积为5 137 cm2/g的基础胶凝材料(铁尾矿、矿渣、水泥熟料、天然石膏的梯级磨矿产品,各对应成分的质量比为40∶26∶26∶8)进行了胶砂流动度试验,并以等质量的原始粒级铁尾矿为骨料,进行了混凝土试件强度试验。结果表明:钢渣粉的掺入在一定程度上提高了体系的流动度;钢渣粉的掺入对混凝土早期强度有明显的负面影响;钢渣粉水化作用的缓慢、持久释放,使掺钢渣粉的混凝土后期强度显著增长,但钢渣粉的掺量不宜超过20%。试验产品的SEM分析表明,无论是否掺加钢渣粉,尾矿混凝土水化产物均为钙矾石和C-S-H凝胶;在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

铁尾矿免蒸免烧砖的研制

在对赤城龙关地区铁尾矿的性质和成分进行分析的基础上,进行了以铁尾矿为主要原料制备免蒸免烧砖的试验研究。通过改变铁尾矿、中砂、石灰、水泥以及外加剂的用量,采用QTY6-16型液压砌块成型机的压制成型,经过自然养护,抗压强度和抗折强度达到了《GB5101-2003》MU10的标准要求。尾矿利用率达到50%。这一成果如投入到实际生产,不仅缓解了赤城地区选矿厂尾矿排放对周边环境的影响,又可节约资源,实现了矿产业的可持续发展。     

不同养护条件对铁尾矿混凝土性能的影响

以未磨的鞍钢齐大山铁尾矿为骨料,以铁尾矿、高炉矿渣、水泥熟料和天然石膏3级梯级混磨产品为胶凝材料制成铁尾矿混凝土试块,对直接标准养护、先56 ℃蒸汽养护再标准养护、先90 ℃蒸汽养护再标准养护的混凝土试块进行了强度、水化产物及微观结构分析。结果表明：与直接标准养护比较,先56 ℃蒸汽养护可以提高试块不同龄期的强度,但先90 ℃蒸汽养护仅能提高试块的早期强度、对后期强度有负面影响;不同养护方式都形成由石英,未水化的C₃S和C₂S,水化产物CH、钙矾石和C-S-H凝胶组成的致密的铁尾矿高强结构材料,但对铁尾矿混凝土的水化硬化过程有重要影响。     

铁尾矿基陶粒的物理力学性能及其微观性质研究

我国铁尾矿堆存量高达十几亿吨,造成了土地资源占用和生态环境污染等问题,因此,对铁尾矿进行资源化利用有重要意义。以石人沟铁矿选矿厂铁尾矿为主料、唐山矿业公司煤矸石为辅料烧制陶粒,研究了焙烧温度、焙烧时间、铁尾矿用量对陶粒的堆积密度、表观密度、筒压强度、吸水率等物理力学性能的影响,并借助XRD、偏光显微镜等测试技术,对陶粒的物相组成和微观形貌进行分析。结果表明,在焙烧温度1100℃、焙烧时间20min、铁尾矿用量75%时,可以得到筒压强度8.78MPa、堆积密度0.87g/cm³、表观密度1.57g/cm³、吸水率7.93%的陶粒,满足国标GB/T17431.1—2010中900级轻集料陶粒的性能要求;焙烧过程中石英发生了明显的玻璃化现象,不同组分反应生成低共熔点液相,使得陶粒内部结构更为致密,进而提高了陶粒的强度、降低了陶粒的吸水率;焙烧时生成的液相对气体形成束缚,使得陶粒内部有气孔产生。研究结果为实现铁尾矿资源二次利用提供了参考。     

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料,粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪（TG-DSC）和X射线衍射仪（XRD）分析了原料的热反应过程,确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响,优化陶粒制备工艺。结果显示,陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大,而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%,以10℃/min的速度升温至1 000℃,再以25℃/min的速度升温至1 210℃,保温30 min,所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m3,表观密度为1 907.14 kg/m3,筒压强度为8.34 MPa,1 h吸水率为5.04%,满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求,为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。      

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。      

尾矿回水中的几种离子对铁正浮选影响

两个分别应用正、反浮选流程的铁选矿厂的尾矿和电厂灰渣及灰渣水排放至同一尾矿库，尾矿水退回到选厂再利用。研究了尾矿回水中所含的钙、镁、硫酸根、氟离子和砷对铁矿石正浮选的影响，钙和硫酸根离子的影响较大，镁离子和砷的影响次之，氟离子基本无影响。生产过程中应严格控制浮选药剂用量，尽量避免过剩，从而减少尾矿回水对浮选的不利影响。     

铁尾矿粉对干粉砂浆性能的影响及机理分析

为了研究不同比例铁尾矿粉掺量对干粉砂浆和易性、力学性能以及微观机理的影响,采用白象山铁尾矿粉作为研究对象,以不同比例替代干粉砂浆中机制砂和水泥的用量进行试验。研究结果表明：在粉体材料和机制砂总量保持不变的情况下,随着铁尾矿粉替代率的增加,干粉砂浆力学性能逐渐降低;铁尾矿粉以10%的比例替代机制砂,满足M20砂浆和易性及力学性能要求且性能最优;当铁尾矿粉对机制砂和水泥替代率达到30%时,满足M5砂浆和易性和力学性能要求。早期掺入铁尾矿粉能够加速水泥的水化,提高水化程度,生成更多的氢氧化钙;铁尾矿粉中的硅氧断键和铝氧断键在Ca(OH)₂作用下发生重聚反应,生成以硅酸钙、硅铝酸钙为主要成分的复盐矿物;掺入铁尾矿粉后,砂浆结构较为松散,强度降低。在10%～30%掺量替代机制砂和水泥的情况下,干粉砂浆能符合标准规范要求。     

改性钢渣制备水泥的基础性能研究

摘要:以钢渣、铁尾矿为主要原料,将钢渣掺加三种铁尾矿并在高温下熔融,熔融后得到的改性钢渣用于制备钢渣水泥。研究钢渣掺加三种铁尾矿制备的钢渣水泥的凝结时间、安定性、抗折抗压强度等性能。通过物理性能和XRD检测分析三种改性钢渣水泥的各项基础性能。结果表明,此改性钢渣水泥具有良好的物理力学性能。钢渣掺加铁尾矿改性之后能缩短钢渣水泥的初凝时间,有效提高钢渣水泥的早期强度;改性钢渣水泥中f-CaO含量低于2%,钢渣掺加铁尾矿能有效降低f-CaO含量,提高水泥的安定性;抗折抗压强度分别达到P?SS42.5和P?SS32.5R等级。本项目利用当地工业废渣和尾矿研制的改性钢渣复合硅酸盐水泥,铁尾矿掺量达到了10%,对废弃资源进行了有效利用,增加了钢渣的高附加值,减少了环境污染。      

马钢桃冲矿尾矿综合利用生产实践

对马钢桃冲矿业公司铁选矿尾矿综合利用进行了研究,介绍了选矿厂的选铁工艺流程和尾矿粒度组成。在试验研究的基础上,提出了该选矿厂尾矿利用技术方案,即对尾矿先进行分级,粗粒尾矿采用螺旋分级机进行重力脱水,浓密斗沉砂用陶瓷过滤机过滤脱水,矿泥采用快开式全自动隔膜压滤机进行脱水,脱水产品可用作生产水泥的原材料。结果表明,选矿厂尾矿利用不仅有利于矿业公司的生产经营和可持续发展,同时使选矿厂的无尾选矿工艺得以实现。      

铁尾矿综合利用研究和磁化肥料鉴定会

冶金部科技司于1991年3月8日至9日在山东省乳山县主持召开了铁尾矿综合利用的研究和马钢南山铁矿磁选尾矿生产磁化肥料的试验研究的鉴定会。到会的有国家环境保护局和冶金、农业等部门的专家、教授和工程管理人员计21名。铁尾矿综合利用的研究。鞍山式铁尾矿是我国尾矿排放量最大的矿石类型,约占总排放量的60％以上。其铁尾矿的主要成分是SiO_2,     

铁尾矿—磷渣—脱硫灰三元固废混凝土抗压性能研究

为实现铁尾矿固废材料的再生利用,提高工业固废利用率,以铁尾矿、磷渣、脱硫灰作为掺合料部分代替水泥制备混凝土,研究三元体系下钙相固废与铁尾矿协同作用对混凝土抗压强度的影响,测试不同水胶比、铁尾矿研磨时间、掺合料掺量及掺合料比例对混凝土抗压强度的影响。结果表明,混凝土抗压强度与水胶比呈正相关关系,机械研磨提高了铁尾矿的比表面积,有利于铁尾矿表面与自由水发生水化反应,30%掺量混凝土后期抗压强度较20%掺量下降不大,在铁尾矿比表面积为1 589.3 m²/kg,铁尾矿、磷渣、脱硫灰分别占胶凝材料的6%、16%、8%时制备的混凝土抗压强度最高,28 d抗压强度达到40.9 MPa。通过采用压汞法（MIP）和背散射电子成像技术（BSE）研究了混凝土的微观结构,结果表明,掺合料的掺入优化了混凝土的孔隙结构,促进了界面过渡区的发展。铁尾矿、磷渣、脱硫灰三元体系在30%掺量下对混凝土强度影响较小,可代替水泥制备混凝土。     

外墙泡沫保温材料的技术现状及用铁尾矿试制

铁尾矿的大量堆存对于环境和经济的可持续发展造成重大威胁。在国家提倡外墙保温材料革新以及铁尾矿资源化利用的背景下,将铁尾矿制成多孔矿物聚合材料用于外墙保温,不但能实现建筑节能,而且可以改善生态环境。在介绍了国内外对于外墙泡沫保温材料研究现状的基础上,进行了铁尾矿外墙泡沫保温材料的试制。试验中以鞍山式铁尾矿为主要原料,用偏高岭石调节Si/Al摩尔比,双氧水为发泡剂,硅酸钠为碱激活剂,试制出了具有一定性能和外观的外墙泡沫保温材料,可以用于建筑外墙保温,说明了试验技术路线的可行性。但是,若要制成满足建筑要求并且成本低的外墙泡沫保温材料,还需要后续进行原料的配体优化以及反应条件的调节等一系列试验。