利用高炉粒化矿渣制备新型墙体材料的研究

利用高炉粒化矿渣为主要原料可以制备出抗压强度超过20 MPa的新型墙体材料,并对其配合比进行了研究。对于利用高炉粒化矿渣制备墙体材料,调整骨料与粉料的配比,以及调整骨料的颗粒级配比都能提高墙体材料的密实度,进而提高制品的强度。     

高炉矿渣用作蒸压粉煤灰砖骨料的试验研究

以通化二道江发电厂的粉煤灰为主要原料,通钢集团炼铁高炉矿渣为骨料,辅以水泥、生石灰、石膏等激发材料,经原料处理、计量搅拌、高压成型、蒸压养护等工艺,研制蒸压粉煤灰砖。试验表明:应用合理的配方设计和工艺制度,高炉矿渣可以取代砂石作为生产蒸压粉煤灰砖的骨料。     

利用高炉水淬矿渣制备免蒸砖的试验研究

以武钢高炉水淬矿渣为主要原料,试验研究了激发剂种类、水泥掺量、骨料的颗粒级配和掺量,以及不同养护条件等对矿渣免蒸砖力学性能的影响。研究结果表明,利用这种工业废渣制备新型墙体材料切实可行,且当水泥掺量为5%,复合激发剂掺量在4%,骨料掺量为60%,水胶比为0.12时,矿渣免蒸砖的抗压强度达到53.4MPa左右,软化系数达0.94左右。利用优化配合比成型标准砖强度高,干燥收缩小,抗冻性能好达到粉煤灰砖M20级的要求。     

黄金尾矿制备充填材料试验研究

选择水泥体系和碱激发体系两种胶凝材料体系制备充填材料,研究了料浆浓度、灰砂比、黄金尾矿掺量等因素对充填材料工作性能和力学性能的影响规律。结果表明：水泥体系和碱激发体系制备的充填材料均随着料浆浓度的降低,流动度提高,各龄期抗折、抗压强度降低,随着灰砂比的降低各龄期抗折、抗压强度降低。黄金尾矿掺量占集料50%的水泥体系充填材料标准养护7 d后产生大量的裂纹,导致28 d抗折强度低于7 d抗折强度,28 d抗压强度与7 d抗压强度基本不变。黄金尾矿掺量占集料30%的水泥体系充填材料和黄金尾矿掺量占集料50%的碱激发体系充填材料抗折、抗压强度随着龄期逐渐增加,且未产生大量的裂纹。充填材料试块产生裂纹的主要原因是黄金尾矿中黄铁矿与氧和水接触时发生氧化,形成酸和硫酸盐,然后与水泥的矿物相铝酸三钙和水化产物氢氧化钙反应,生成钙矾石和石膏,反应过程会发生膨胀,最终导致充填材料强度降低。     

矿渣胶凝材料改性的研究

研究了矿渣的粉磨细度,激发剂的掺量,改性剂的种类与掺量对矿渣胶凝材料的干燥收缩性能及强度的影响。掺加9％－10％的自制激发剂和10％左右的硅酸盐水泥,并控制矿渣的粉磨细度,可以使矿渣胶凝材料的干燥收缩率降低到硅酸盐水泥相近的程度,且强度相应提高,达到对矿渣胶凝材料综合改性的目的。     

碱激发矿渣胶凝材料的试验研究

通过变换碱种类、碱掺量、水玻璃模数,研究了矿渣粉在碱的作用下的强度发展规律,并对这类碱激发材料的性能进行了试验与分析。结果表明,碱掺量增加,凝结时间越短;水胶比越小,凝结时间越短。采用水玻璃比用NaOH的凝结时间短,水玻璃对矿渣的激发效果要优于NaOH的激发效果,模数为1．2的水玻璃当掺量达到8％时强度达到最大值。胶砂强度随NaOH掺量的增加而增加,NaOH掺量达到10％时强度达到最大值。     

碱矿渣胶凝材料复合激发剂的研究

通过单用水玻璃作为碱矿渣胶凝材料激发剂和采用“水玻璃—碳酸钾—氢氧化钠”复合激发剂对碱矿渣胶凝材料激发的一系列对比试验研究可知,复合激发剂具有良好激发效果。介绍以磨细水淬高炉矿渣配合该复合激发剂的试验应用后,能使碱矿渣胶凝材料激发时限良好,凝结时间灵活可调,力学性能相应得到提高等。     

尾砂新型复合胶结材料实验研究

通过均匀设计测试新型复合胶结材料的充填体强度,并应用DPS数据处理和Matlab数学软件共同对强度和配方进行二次多项式非线性回归和约束非线性规划优化。实验结果表明:矿渣需要在碱性环境下加入适量硫酸盐才能激发其活性增加其胶结能力;矿渣含量对新型胶结材料强度起决定性作用,矿渣含量为76%～87%时强度能取得最优值;石灰和石膏复合激发剂对新型复合胶结充填体强度起到催化剂作用,在其含量为13%～24%时充填体强度能明显提高;新型复合胶结充填体强度是水泥充填体强度的6～8倍,具有很大优势;通过软件分别建立3,7和28 d强度与新型复合胶结材料配方的回归公式,并得出3,7和28 d最优新型复合胶结材料配方和最大抗压强度值。     

钛矿渣实心砖的制备

该文阐述用攀钢钛矿渣制备实心砖的方法，优化了胶凝材料及制品配合比设计方案，讨论了各种因素对制品强度的影响。最终的砖制品成本低、强度高，符合国家建筑标准，有广泛的市场应用前景。     

利用金川水淬镍渣尾砂开发新型充填胶凝剂试验研究

金川镍矿到2012年堆存镍铜炉渣3.3×10⁷ t,每年还产出镍铜渣2.5×10⁶ t。水淬镍渣提铁后每年排出1.25×10⁶ t镍渣尾砂废弃物。利用冶金废弃物开发矿山充填胶凝剂,不仅可以实现废物资源化利用,而且还能够降低充填采矿成本,提高采矿经济社会效益。针对金川水淬镍渣尾砂所潜在的活性,采用机械活化和化学活化两种方式,进行了镍渣尾砂新型充填胶凝剂试验研究。研究结果表明,镍渣尾砂、脱硫石膏、电石渣、水泥熟料的最佳比表面积分别为620,200,200,300 m²/kg。化学活化采用脱硫石膏和电石渣为主激发剂,以硫酸钠和水泥熟料为辅激发剂,由此确定了镍渣尾砂掺量为85%,脱硫石膏、电石渣、硫酸钠和水泥熟料的复合激发最佳掺量分别为5%,5%,3%和2%。外加0.156%的PC高效减水剂,配制成胶砂比1∶4,料浆浓度为79%的充填料浆,7 d和28 d充填体强度分别达到2.9,6.3 MPa,满足金川矿山安全采矿对充填体强度要求。由此可见,开发的新型充填胶凝材料可以替代水泥应用于金川矿山胶结充填采矿。     

高炉炉渣在建材工业中的应用

介绍了高炉炉渣在建材工业中的应用。     

高钛高炉渣在混凝土材料中的应用

高钛高炉渣是攀钢公司炼铁后产生的特有矿渣,由于TiO2含量较高,矿渣的综合利用率低,近年来不断开发高钛矿渣在混凝土中的应用。从高钛矿渣的物理力学性能、高钛渣混凝土的配合比设计和使用性能等方面,对高钛矿渣混凝土的应用进行介绍。实践表明,高钛矿渣混凝土性能优良,综合经济指标好。     

镍渣矿渣免烧砖的试验研究

研究了镍渣矿渣比和水泥掺量对镍渣矿渣复合胶凝材料体系的影响,并在此基础上,辅以化学激发剂NS、CA,采用正交试验方法,研制开发新型镍渣矿渣基复合胶凝材料,最佳配比为:镍渣和矿渣的质量比5∶5,水泥、激发剂NS和CA分别占镍渣和矿渣总质量的20％、0.5％和2％,胶砂比1∶3,水胶比0.5,可制得符合MU25等级的免烧砖.     

不锈钢渣和矿渣制备胶凝材料的试验研究

以不锈钢渣和矿渣为主要原料,配加脱硫石膏、粉煤灰、矿物激发剂制备胶凝材料,通过试验确定了原料的最佳质量配比:33％不锈钢渣、35％矿渣、5％脱硫石膏、5％粉煤灰、22％矿物激发剂,利用该配比制备的胶凝材料达到32.5级普通硅酸盐水泥的标准要求.同时,采用XRD分析了胶凝材料的矿相组成,采用扫描电镜对胶凝材料不同龄期水化产物的显微结构进行了分析.     

大掺量矿渣胶凝材料研究

矿渣作为水泥混合材已普遍使用,不仅可降低水泥的生产成本,而且能改善水泥的工作性.采用掺加80％以上的矿渣作为主要原料,掺入少量的水泥和其它外加剂,研制具有低水化热和微膨胀的胶凝材料.此矿渣胶凝材料配制方便,具有显著的经济效益及较大的推广价值,尤其是在大型灌浆工程中具有良好的应用前景.     

粒化高炉矿渣代砂混凝土力学性能试验

研究了粒化高炉矿渣作为混凝土细骨料时的基本特性及其不同代砂率混凝土的物理力学性能。结果表明:粒化高炉矿渣与天然砂在化学成分及物理性能方面存在一定差异。在相同水胶比的条件下,相比于普通混凝土,粒化高炉矿渣代砂混凝土的流动性较差且含气量较高;与普通混凝土相比,粒化高炉矿渣代砂混凝土早期抗压强度较低但其后期强度增长较快,且粒化高炉矿渣代砂率越高后期强度增长越快;粒化高炉矿渣代砂混凝土劈裂抗拉强度和普通混凝土较为接近;粒化高炉矿渣代砂混凝土28 d弹性模量和普通混凝土较为接近且随混凝土强度等级的提高而增加。     

含钛高炉重渣的水热固化研究

将含钛高炉重渣与Ca(OH)2以9∶1的质量比混合,添加15%、2 mol/L的NaOH溶液,利用水热固化技术,低温(200℃)制备出抗折强度约15 MPa的建筑材料。结果表明,成型压力、固化温度、固化时间等因素对固化体强度的形成均有重要影响。水热过程中,生成的CSH和水化石榴石晶相是导致固化体强度提高的重要原因。水热固化技术为含钛高炉重渣的大规模综合利用提供了新的途径。     

利用水淬矿渣和粉煤灰制备免蒸砖的研究

以未处理的水淬矿渣为主要原料,掺入一定量粉煤灰、重矿渣等工业废料,加入少量水化活性激发材料制备免蒸砖.结果表明,用这种方法进行冶金渣的再生利用,解决了几种工业废渣的利用问题.制备的免蒸砖强度高,达到MU15及以上强度等级,干燥收缩小,抗冻、抗碳化等性能优良,满足JC 239-2001<粉煤灰砖>要求.