MTY—I型煤矸石煅烧窑的研制

文内论述了新型煤矸石煅烧窑的主要设计参数，热工性能以及煅烧煤矸石渣作水泥混合材和轻集料的性能。     

煤矸石低温煅烧法制备白炭黑

以煤矸石为硅源用低温煅烧法制备白炭黑。实验结果表明, 煤矸石和碳酸钠溶液均匀混合(n(Na₂CO₃)/n(SiO₂)=1), 并在800 ℃低温保温2 h, 所得烧结物投入水中水淬, 过滤得水玻璃; 向水玻璃中加入乙醇并通入CO₂气体, 形成大量硅胶, 硅胶经烘干制得白炭黑, 当溶液乙醇浓度为4 mol/L时, 样品的产率达86.15%。XRD衍射图谱及SEM分析得知: 从硅胶可获得粒径达到纳米级、纯度达99.9%白炭黑。     

煅烧温度对煤矸石活性的影响及机理研究

通过煅烧活化煤矸石,考察煅烧温度对煤矸石活性的影响,分析煅烧温度影响煤矸石活性的内在机理。结果表明:煅烧能够活化煤矸石,煅烧到750℃并保温2 h的煤矸石活性最好,其水泥胶砂28 d抗压强度比为76.6%。煅烧温度升高,煤矸石颗粒尺寸减小,1 050℃煅烧煤矸石颗粒尺寸最小,其分级颗粒分布峰值位于30μm附近。煤矸石脱除羟基转变为偏高岭石的相变温度为529.1℃,偏高岭石重新结晶转变为莫来石的相变温度为1 015.2℃,热失重为15.55%。750℃煅烧煤矸石的红外光谱振动最强。煅烧改变煤矸石的²⁷Al-O、²⁹Si-O配位数,750℃煅烧煤矸石活性最好。     

MTY－Ⅰ型煤矸石煅烧窑的研制

文内论述了新型煤矸石煅烧窑的主要设计参数、热工性能以及煅烧煤矸石渣作水泥混合材和轻集料的性能。     

煤矸石制新型灌浆材料时低温煅烧激发活性的试验研究

采用低温煅烧技术激发煤矸石潜在火山灰活性，效果较显著，煅烧过的煤矸石活性率Ｋa由原来的1．2％提高至28％-63％，其中又以采用煅烧温度为8000℃、保温时间为lh的煅烧制度激发效果最优．其活性率Ka为63．32％。     

松宜煤系高岭土煅烧增白影响因素研究

以湖北松宜煤系高岭土为原料，研究了煤系高岭土煅烧过程中煅烧温度、保温时间、升温速度、添加剂等因素对煅烧产品白度的影响。在对煤系高岭土进行酸处理后，加入NaCl进行煅烧，获得了白度达85．1％的煅烧高岭土，可满足橡胶填料、中档造纸涂料等领域的应用要求，为南方煤系高岭土的开发利用提供了重要依据。     

我国朔州地区煤矸石的矿物学特征及煅烧组分变化研究

目前,煤矸石利用是固废处置与利用的重要内容之一,煤矸石的综合利用与其矿石性质密切相关,但对煤矸石各组分的嵌布关系,元素分布、物相存在形式、微观形貌等相关研究较少。文章针对我国朔州地区煤矸石开展工艺矿物学研究,采用XRD、XRF、EDS、SEM等方法,查明了该煤矸石成分为石英、高岭土、黄铁矿、伊利石、金红石,且多为集合体形式存在,其颗粒微观形貌呈现层状或鳞片状。煤矸石中有用矿物高岭石的含量为56.3%,其次为石英21.1%,伊利石15%。铁杂质主要以黄铁矿存在,其含量为6.5%。煤矸石煅烧试验表明:黄铁矿在850℃左右开始被氧化,生成赤铁矿;在1 000℃煅烧2 h,煤矸石中碳降低到0.1%以下,硫含量也降低到1.74%。在900～1 000℃温度区间内,高岭石转变为无定型的偏高岭土。     

硬质高岭土煅烧及添加剂增白的研究

以湖北某地硬质高岭土为试样,研究了煅烧过程中其白度的变化规律,成功地找到了提高该矿区煅烧高岭土白度较有的添加剂。同时,对高岭土的煅烧增白和添加剂ＮａＣｌ的增白机理作了较为深入的探讨。     

煤矸石中锗的挥发试验

为回收云南某地煤矸石中的锗,对该煤矸石中锗的化学结构进行了研究,查明该煤矸石中的锗绝大部分以晶格或单矿物状态存在,有机锗含量不到总量的0．5％,因而应采用燃烧法提锗。通过试验,确定了燃烧法提取该煤矸石中锗的适宜工艺条件为煤矸石粒度-0．074mm、挥发温度1250℃、挥发时间7．5h、煤炭配比0．5。在此条件下,锗挥发率可达9I．88％。研究结果为该地区煤矸石中锗的开发利用提供了依据。     

煤矸石自燃模拟试验研究

通过煤矸石自燃模拟试验,得出了如下结论:矸石自燃排放出的微量元素已形成较严重的工业污染源,引起了采矿区的空气环境污染,特别是其中的F、Hg、Pb等元素逸出率较高,并提出了一些控制矸石山自燃的工程控制措施,为矸石山自燃的控制提供借鉴。     

煅烧煤矸石粉掺合料制备及对混凝土性能影响

通过胶砂强度评价法,确定煅烧煤矸石粉掺合料最佳制备工艺条件为:煅烧温度750℃、恒温2 h、研磨3 min;在此基础上,研究煤矸石掺合料与其他掺合料复掺比例对混凝土工作性、抗压强度、抗冻性的影响。结果表明:煅烧煤矸石粉与矿粉或粉煤灰最佳复掺比例为3∶7,与粉煤灰复掺,混凝土塌落度值、7 d、28 d抗压强度高于与矿粉复掺。与粉煤灰复掺,冻融循环次数可达550次;与矿粉复掺,冻融循环次数达到500次。综合各项指标,煅烧煤矸石粉与粉煤灰的相容性优于与矿粉之间的相容性,二者复合使用,既能改善混凝土拌合物的工作性,又能保证混凝土强度。     

煤矸石中Fe_2O_3浸出试验研究

为了提取煤矸石中Fe2O3等有益矿产,进而解决我国Fe2O3等资源的不足问题。基于单因素条件实验,探讨了盐酸浓度、浸取温度、浸取时间、盐酸用量等因素对煤矸石中Fe2O3溶出的影响规律。在此基础上采用三因素、三水平正交实验,确定了提高Fe2O3溶出率的优化试验条件和参数。实验结果显示:在浸取温度110℃、HCl浓度12 mol/L、浸取时间150 min的条件下,得到Fe2O3的溶出率为65.67%。     

煤矸石作为胶结充填骨料性能的实验研究

通过室内试验，探讨了在大掺量煤矸石的情况下，不同浓度、配合比以及不同外加荆用量的粉煤灰煤矸石胶结充填体单轴抗压强度。     

煤矸石酸解制备氢氧化铝的实验研究

以煤矸石为原料,经机械活化、热活化、酸浸提铝,酸浸液利用Fe3+、Al3+水解pH值的差异分离铝铁,制备氢氧化铝。研究了煤矸石预处理条件、酸浓度、反应温度、时间和液固质量比等因素对煤矸石中铝溶出率的影响机理,确定了最佳工艺条件为:粒度80目,焙烧温度750℃,焙烧时间120min,浸取温度95℃,浸取时间4h,液固质量比3,硫酸质量分数40%。此条件下煤矸石中Al2O3的溶出率达到81.8%。     

氧化亚铁硫杆菌浸出高硫煤矸石中硫的试验研究

采用实验室自主分离筛选出的氧化亚铁硫杆菌,通过恒温水浴振荡器浸出煤矸石中的硫,研究了该菌株对高硫煤矸石中硫的脱除效果,主要考察了矿浆浓度、温度、振动条件以及时间等因素对微生物脱硫的影响。试验研究结果表明:在矿浆浓度20%,温度30℃,浸出时间8周,静态条件下,利用氧化亚铁硫杆菌处理煤矸石,可使煤矸石中硫由原来的8.47%降低为1.62%,降硫率为80.87%,其中无机硫降低了83.96%,有机硫降低了63.85%。     

煤矸石膏体充填材料的试验研究

为了提高村庄下的压煤采出率和保护环境,采用煤矸石膏体充填采矿法解放村庄下煤炭．通过正交试验和线性回归,得出影响煤矸石膏体充填体强度和坍落度的因素及回归函数．结果表明：组成膏体充填材料的煤矸石,胶结料,粉煤灰及膏体质量浓度对强度均有不同程度影响,煤矸石对充填体的后期强度影响显著,胶结料对充填早期强度影响较显著,粉煤灰对充填强度影响不显著．煤矸石在加工成直径小于25mm后,还需进一步分级．提高细颗粒矸石加量和降低质量浓度可提高膏体的坍落度和可泵性,胶结料和粉煤灰对膏体的可泵性影响不如煤矸石和质量浓度影响显著．     

煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

针对煤矸石混凝土结构耐久性问题,制作煤矸石混凝土立方体试件,进行抗硫酸盐侵蚀试验,研究了粉煤灰掺量、水胶比和干湿循环次数对煤矸石混凝土耐久性的影响.结果表明:煤矸石混凝土抗压强度随干湿循环次数增加呈先升高后降低的趋势;干湿循环15次时,煤矸石混凝土抗压强度耐蚀系数与粉煤灰掺量呈负相关,与水胶比关系不大;干湿循环大于30次时,煤矸石混凝土抗压强度耐蚀系数与粉煤灰掺量呈正相关,与水胶比呈负相关,相关显著性强弱表现为干湿循环90次＞干湿循环60次＞干湿循环30次.煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀能力能满足一般建筑物要求,这为煤矸石混凝土应用提供了试验依据.     

煤矸石制备C20喷射混凝土的试验研究

以煤矸石陶粒为粗骨料、煤矸砂为细骨料,42.5级普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入速凝剂,制备C20喷射混凝土;采用正交设计手段设计了4因素3水平配合比方案,并对各种配合比喷射混凝土坍落度、净浆凝结时间、1 d、7 d和28 d抗压强度进行了极差分析,探索水泥用量、水灰比、砂率和速凝剂掺量对喷射混凝土性能的影响。结果表明,当水泥用量为400 kg/m3、水灰比为0.60、砂率为50%、速凝剂掺量为4%时喷射混凝土性能满足规范要求,且成本较低,此配合比为最优配合比,使用煤矸石陶粒和煤矸砂作为骨料制备喷射混凝土可行。