黄金尾砂和煤矸石协同制备发泡陶瓷及其性能研究

为推动大宗矿山固体废弃物的综合利用,开发多种矿山固体废弃物协同制备发泡陶瓷技术,以黄金尾砂和煤矸石为主要原料,微硅粉、方解石、钠长石和滑石为辅助原料,碳化硅为发泡剂,通过高温熔融法制备发泡陶瓷.基于发泡陶瓷气孔统计数据研究了微硅粉、发泡剂掺量对发泡陶瓷气孔结构的影响,研究表明,在一定范围内随着微硅粉掺量的增加发泡陶瓷气...     

利用高炉矿渣和铁尾矿制备开孔发泡陶瓷的研究

以高炉矿渣、铁尾矿、硅藻土、方解石和高岭土为原料,碳化硅为发泡剂,经二阶段高温烧结制备开孔发泡陶瓷。通过测定开孔发泡陶瓷体积膨胀率、气孔结构、显气孔率、吸水率、体积密度和抗压强度,研究了铁尾矿和硅藻土质量比对开孔发泡陶瓷形貌和性能的影响。结果表明:随着铁尾矿掺量增加,开孔发泡陶瓷的体积膨胀率、显气孔率和吸水率先略有升高后逐渐降低,体积密度和抗压强度先略有减小后逐渐增大,平均孔径逐渐减小;当铁尾矿与硅藻土质量比为15∶30时,开孔发泡陶瓷性能最优,其体积膨胀率为36.2%、显气孔率为53.4%、吸水率为87.5%、体积密度为0.526g/cm³、抗压强度为6.18MPa;开孔发泡陶瓷内存在连通孔隙,且孔壁表面的极微小孔隙存在三维网状结构;开孔发泡陶瓷物相主要为铝辉石、辉石以及少量透辉石。研究结果为探究多种矿山固体废物协同制备发泡陶瓷,拓宽发泡陶瓷种类提供了新的依据。     

锂渣基发泡陶瓷的制备及其性能研究

以锂渣为主要原料,钠长石为助熔剂,辅以高岭土为黏结剂,外掺碳化硅为造孔剂,通过高温发泡法制备发泡陶瓷材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、热重-差热分析(TG-DSC)和性能测试,研究了烧成温度和原料配比对发泡陶瓷性能的影响,并对制品的表观形貌、物相组成和高温热效应进行了分析。结果表明,原料配比为40%锂渣、10%高岭土、50%钠长石,在1 260℃下制得的发泡陶瓷综合性能最优,孔隙率为79.1%,体积密度为435 kg/m³,抗压强度为3.18 MPa,吸水率为2.2%。高温下熔体黏度增加及气体产生量增加,使气泡受到较大的表面张力而难以长大,这对材料的膨胀程度和强度有重要影响。     

冶金硅渣制备多孔陶瓷的研究

以冶金硅渣为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷.研究了冶金硅渣用量、烧成温度、保温时间和成型压力对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:冶金硅渣用量70％,烧成温度1250℃,保温时间50 min,成型压力20 MPa.在此工艺条件下,多孔陶瓷样品抗压强度达7.73 MPa,气孔率为68.4％.     

烧结制度对煤矸石基发泡陶瓷的性能影响

本文利用煤矸石为主要原料,以高温熔融法制备发泡陶瓷,采用正交实验的方法,通过极差分析与方差分析来研究烧结制度对发泡陶瓷抗压强度、体积密度、导热系数的影响规律,并综合分析得出最优烧结制度.研究结果表明,对发泡陶瓷抗压强度和体积密度影响由大到小的烧结制度参数排名均为烧结温度、预热温度、预热时间、烧结时间;对发泡陶瓷导热系数...     

絮凝剂对超细尾砂胶结充填体性能的影响

为研究絮凝剂对超细尾砂充填材料性能的影响,从而提高超细尾砂的利用率。对不同絮凝剂掺量 （0,45 g/t,75 g/t 及 105 g/t）下的充填料浆的流动性和充填体的力学特性进行了测试,并利用压汞实验与扫描电镜测 试探究了充填体微观演化。结果表明：超细尾砂胶结充填料浆流动性能相较于普通尾砂胶结充填料浆对固体浓度 更不敏感且强度远低于普通充填体;絮凝剂对超细尾砂胶结充填材料流动性和强度有消极影响,但存在一个饱和 浓度（75 g/t 左右）;絮凝剂的掺入会延长浆体内部渗透网络达到稳态的时间;掺絮凝剂的超细尾砂胶结充填体强度 与超声波波速呈线性关系,因此可以利用超声波波速进行超细尾砂胶结充填体的强度预测。此外,絮凝剂会弱化 充填体的孔结构,主要表现在掺入絮凝剂后,小于 1 μm 的孔隙体积明显增加。研究结果将有助于设计出更经济有 效及更耐用的超细尾砂胶结充填体。     

烧结特性对煤灰导热性能的影响

为了解析煤灰在反应器内壁或换热器表面上沉积层的导热特性,论文以三种煤灰（X、J和A）为原料,通过XRF、XRD、SEM-EDX以及热常数测定仪等分析化学组成、结构以及形貌对烧结煤灰导热性能的影响。结果表明：烧结煤灰的导热率和体积密度都随着温度的升高而增大,增大趋势因煤灰的化学组成不同而有明显差异。体积密度和导热率的增加速率都随硅比的增大而减小,随碱酸比的增大而增大。体积密度与热导率的变化呈线性关系。高温下,莫来石和石英等耐熔矿物的大量存在使酸性灰(X和J)的烧结速率缓慢,烧结体结构改变较小,导热率增加缓慢;而单斜辉石、钙长石等助熔矿物的存在,促使烧结体A的体积密度显著改变,导热率快速增加。     

温度对含锌高炉瓦斯灰烧结的影响

高炉瓦斯灰是一种产量大、富含铁和碳且极具回收利用价值的二次资源。为了研究温度对含锌高炉瓦斯灰烧结的影响, 采用ICP、DTA-TG、XRD和SEM-EDS等手段对山西某钢铁厂的高炉瓦斯灰在不同温度烧结过程中的物相、微观结构及元素含量变化进行了研究。结果表明:高炉瓦斯灰中铁和锌元素主要集中在细颗粒中, 碳元素主要集中在大颗粒中; 随着烧结温度的升高, 高炉瓦斯灰中某些不稳定的无定形物质减少, 稳定的硅酸盐类物质占比增大; 颗粒逐渐变大, 有明显聚集成块的趋势; 铁元素含量增加, 锌元素含量先增加后减小至0.5%, 碳元素含量急剧下降至8.4%后减少变得缓慢。该研究对高炉瓦斯灰的高效利用具有一定的理论指导意义。     

萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究

通过磁选工艺降低石墨尾矿混合原料的铁含量,研究了铁含量对制备发泡陶瓷的性能影响。结果表明,磁选工艺可以显著降低石墨尾矿的铁含量;当磁选给矿?0.074 mm含量为71.64%、磁场磁感应强度为0.8 T、矿浆质量浓度为15%时,石墨尾矿TFe₂O₃含量从6.37%降低到2.18%。通过发泡陶瓷制备试验发现,磁选后的混合原料的TFe₂O₃含量从4.65%降低到1.81%,制备的发泡陶瓷外观颜色明显改善,抗压强度从7.2 MPa提高到7.9 MPa,导热系数从0.33 W/(m·K)提高到0.36 W/(m·K);抗压强度有所提高,保温性能有所降低,整体上磁选前后发泡陶瓷的性能差异较小。      

烧结助剂对多孔吸音陶瓷结构和性能的影响

以岩浆土和凝灰岩为原料,以玻璃粉、膨润土和氧化铝为烧结助剂制备多孔吸音陶瓷。在热分析基础上,研究了玻璃粉、膨润土和氧化铝用量对多孔吸音陶瓷吸音性能、抗压强度、显气孔率和孔径的影响。采用X-射线衍射和超景深显微技术分别对陶瓷的晶相结构和形貌进行表征。结果表明,在玻璃粉用量10%、膨润土用量10%和氧化铝用量1%时样品性能最优。此条件下,样品在500~6 300 Hz下平均吸音系数为0.51,样品抗压强度为4.01 MPa,样品显气孔率为40.03%,平均孔径为0.98 mm。     

铁尾矿制备微晶玻璃的微观组织结构研究

以铁尾矿、硼泥和粉煤灰为原料制备矿渣微晶玻璃,并利用XRD、SEM和穆斯堡尔谱对微晶玻璃的微观结构进行研究。结果表明:随着铁尾矿配入量的增加,矿渣微晶玻璃的晶体分布形态从非定向分布到定向分布,晶相中紫苏辉石逐渐消失;Fe2+在矿渣微晶玻璃体系中起到促进析晶的作用,而Fe3+主要分布在玻璃中,起到增强玻璃网络连接的作用。     

Mg及TiH2添加量对熔体发泡法制备泡沫铝的性能影响

采用熔体发泡工艺,以TiH2作为发泡剂制备泡沫铝。研究了不同TiH2添加量和不同Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响;并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测量。通过XRD对泡沫铝中物相进行分析,利用扫面电镜观测了孔隙的微观形貌。最后,对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明：Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,其最终主要以Al3Mg2和MgAl2O4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH2的添加量均为为1.5wt%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。     

从某金尾矿中浮选回收金

某金矿尾矿库内堆存有金品位为0.70 g/t的尾矿约100万t,尾矿粒度粗细不均,+150μm占46.25%、-74μm占26.50%,金在粗、细粒级有一定程度的富集。为了开发该二次资源,进行了浮选选金试验。结果表明,试样在磨矿细度为-74μm占80%的情况下,以硫酸为矿浆pH调整剂、硫酸铜为活化剂、Y89黄药为捕收剂,采用2粗2精1扫、中矿顺序返回流程处理,可获得金品位为30.88 g/t、金回收率为59.11%的金精矿。     

利用铁尾矿制备发泡水泥

为提高铁尾矿的利用率,以普通硅酸盐水泥为基质材料,铁尾矿为掺和料,通过化学发泡法制备发泡水泥.研究了铁尾矿掺量、发泡剂用量、水灰比、硬脂酸钙等因素对发泡水泥抗压强度和密度的影响,并确定最佳原料配比.结果表明,原料最佳配比为:铁尾矿55％,普通硅酸盐水泥45％,发泡剂8％,硬脂酸钙0.35％,聚丙烯纤维0.3％,在水胶比...     

高硫尾砂充填体性能及化学外加剂对其影响

金属矿尾矿中通常含有较高的硫,充填尾砂中硫含量过高,会降低后期充填体的强度。采用硫精矿与高硫尾砂共同调节全尾砂中的含硫量,研究含硫尾砂对充填体凝结时间和强度的影响,并根据研究结果提出添加硅酸钠和柠檬酸两种调控措施。试验结果表明,随着尾砂含硫量增加,充填料浆凝结时间延长,充填体强度降低。含硫量低于18%的尾砂充填体28 d强度大于1.2 MPa,可以直接用作充填骨料。硅酸钠添加量低于4%时,促凝效果明显,但由于次生膨胀相的生成,充填体28 d强度出现下降。柠檬酸添加量为0.3%时,充填料浆凝结时间增加不明显,此时充填体28 d强度达到10 MPa,且随养护时间增加未出现降低,满足充填要求。由于充填体早期强度增长受到抑制,导致其结构疏松,不断生成的次生膨胀相产物可以填充水化产物之间空隙,使充填体内部更加密实。     

烧结制度对钒尾矿陶粒性能及结构的影响

湖北某石煤提钒尾矿是一种优质陶粒原料,为了揭示烧结制度对陶粒性能及结构的影响,以不同烧结温度和烧结时间下陶粒的XRD图谱、SEM照片分析为手段,对颗粒强度和吸水率随预热及烧结的温度和时间变化的规律进行了分析。结果表明：①提高烧结温度、延长烧结时间,陶粒的颗粒强度先上升后下降、吸水率下降,这是由于适当提高烧结温度或延长烧结时间,均有利于生成新的长石,新生成的长石与石英等硅铝酸盐矿物形成低共熔物,填充在坯体颗粒间,使陶粒内部形成相对均匀的不连通气孔,因而提高陶粒的强度、降低陶粒的吸水率;过高的烧结温度或过长的烧结时间会使陶粒内部形成的多元低共熔物发生不均匀流动,导致气孔兼并、结构疏松,因而陶粒的强度下降。②在预热温度为400 ℃,预热时间为30 min,烧结温度为1 130 ℃,烧结时间为10 min情况下,所得陶粒吸水率、筒压强度、粒型系数、堆积密度及颗粒级配均达到GB/T 17431.1-1998要求。     

金矿尾矿制备新型砂浆的试验研究

随着矿山的不断开发,尾矿长期堆积,危害自然环境,需合理利用。本文通过测定利用金矿尾矿制备的砂浆的各项基本性能,对金矿尾矿制备新型砂浆进行试验研究。研究结果表明:在灰砂比为1∶3和1∶4时可分别制备出M20和M15的砂浆,该砂浆的各项性能与相同配合比下的天然砂浆最为接近,尾矿对强度和收缩性的影响较小。     

某金矿尾矿浮选回收金工艺研究

某金矿尾矿含金0.68 g/t,含银4.50 g/t,具有较高的综合利用价值,为进一步回收有用元素,对某金矿尾矿进行了工艺矿物学和选别工艺流程研究。原矿物相分析结果表明,金以自然金和包裹金的形式存在,其中自然金占56.50%。浮选试验结果表明：在-0.074 mm 80%的条件下,采用1粗1扫3精的浮选工艺流程,可获得金品位27.68 g/t、银品位107.311 g/t、金回收率72.18%、银回收率42.77%的金精矿,综合回收效果较好。