磷石膏充填体强度试验研究

磷石膏堆放对环境产生极严重的污染,为了将其应用于充填采矿,对磷石膏和粉煤灰的物理化学性质进行了测试,探讨了磷石膏作充填料的可行性.对磷石膏的胶结体强度进行了系列试验,确定了开磷集团用砂坝矿公路下矿体安全开采的充填配比.     

磷石膏再结晶体力学特性试验研究

采用比较法设计了磷石膏失水与再结晶试验, 分析了各参数对再结晶体力学性能的影响, 获得了最优参数。研究了失水磷石膏与常态磷石膏混掺情况下固化体的力学特性。研究表明: 掺加2%生石灰的磷石膏, 在180 ℃下热处理3 h、陈化3 d、以55%浓度充填井下, 其浆体pH呈中性, 再结晶体28 d抗压强度达到6.82 MPa, 可适用于各种充填采矿方法; 常态磷石膏和失水磷石膏按1∶2配制的混合材料, 固化体28 d抗压强度仅为失水磷石膏强度的6%。     

磷石膏物理力学性质的试验研究

磷石膏是磷酸工业的废弃物,目前综合利用率不足40%,剩余部分堆积在磷石膏库内。为给磷石膏库的安全运营提供基础资料,对磷石膏开展了大量室内试验。结果表明:(1)磷石膏颗粒级配不良,按照粒径大小和稠度,它属于粉质黏土类;(2)磷石膏的渗透性随着干密度增大而降低,由中等渗透性逐渐转变为弱透水性;(3)磷石膏具有中等压缩性;(4)干密度提高后,三轴试验中磷石膏的剪切峰值应力有所提高,抗剪强度指标显著增大。     

聚丙烯纤维磷石膏胶结体早期力学强度特性及增韧机理研究

在传统水泥基复合材料的研究领域,纤维增强了材料的强度、韧性、延展性和抗裂性。为了提高磷石膏胶结体的早期强度,掺入聚丙烯纤维作为增强剂,开展了掺纤维磷石膏胶结体制备试验以及单轴抗压强度试验,分析了纤维对磷石膏胶结体破坏规律的影响,并通过SEM探究了纤维对磷石膏胶结体的增韧机理。研究结果表明:随纤维掺量增加磷石膏胶结体单轴抗压强度呈先增加后降低的趋势,且纤维最优掺量为1%;掺入纤维的磷石膏胶结体能延缓峰值抗压强度达到时间且破坏时的峰值应力更大,未掺入纤维的磷石膏胶结体在荷载超过应力峰值后快速失稳,掺入聚丙烯纤维的磷石膏胶结体则呈缓慢降低趋势;随着纤维的掺入,磷石膏胶结体的裂纹数量逐渐减少,且裂而不断,磷石膏胶结体的延性变形明显;微观下聚丙烯纤维表面附着有絮团状水化产物,且在磷石膏胶结体固结过程中相互缠结形成稳定的网状结构。研究成果可为磷石膏基复合材料在固废胶结充填现场的应用提供一定参考。     

基于磷石膏的多骨料充填体强度演化规律研究

针对湖北宜昌某磷矿重选尾矿产出量远远低于充填骨料需求量及磷石膏堆放造成环境污染的问题,在磷石膏及重选尾砂物理化学性质分析的基础上,进行了基于磷石膏和重选尾砂的多骨料配比试验,探究了不同养护龄期下充填体的强度演化规律;并利用电镜扫描(SEM)呈现了磷石膏胶结充填体的微观结构,揭示了磷石膏胶结充填体作用机理。研究结果表明:单独采用磷石膏作为骨料时,早期强度较低,添加重选尾矿可明显加快充填体的固结速度,同时充填体的早期及中期强度也相应增大,灰砂比1∶10、磷石膏∶重选尾矿为3∶2,质量浓度70%状态下,试块的7d强度可达1.35MPa,28d强度可达2.67 MPa。基于磷石膏和重选尾砂的多骨料充填体的早期强度增长平稳,增长较快,且强度较高,中期强度可达到后期强度的50%左右,多骨料充填体的强度增长相对稳定。     

磷石膏充填体强度GA-BP神经网络预测模型

在测试磷石膏充填材料物理化学性能的基础上, 测定了不同配比充填体的强度, 用分形理论揭示了磷石膏充填体强度特征。研究表明, 磷石膏充填体强度与水泥含量、料浆浓度、粒径分形维数、孔隙分形维数及分维数相关率相关。根据充填体强度影响因素, 建立了磷石膏加粉煤灰作为充填料的充填体强度预测的BP神经网络模型。同时利用遗传算法优化BP神经网络的学习过程, 验算结果显示, GA-BP神经网络模型预测误差在4%以内, 具有较高的预测精度。     

磷石膏固相球磨制备尿素石膏的研究

采用固相球磨制备的方法,以磷石膏和尿素为原料制备尿素石膏.通过单因素实验考察了各工艺条件时反应转化率的影响;再进行正交设计,优化了磷石膏固相球磨制备尿素石膏的工艺参数;并通过XRD对产物进行了物相分析.研究表明,磷石膏固相球磨制备尿素石膏的优化工艺条件为:反应温度为55℃,反应时间为40 min,球料比为6∶1,转速为...     

半水/无水磷石膏复相胶凝材料水化硬化特性研究

采用半水磷石膏与无水磷石膏复配制备复相磷石膏胶凝材料,通过测试复相磷石膏的凝结时间、强度性能和水化温升,结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）技术研究复相磷石膏水化硬化特性。结果表明,半水磷石膏激发无水磷石膏水化,使其水化放热加快,凝结时间缩短;无水磷石膏延缓半水磷石膏凝结硬化,凝结时间延长,水化放热减缓;与纯半水、无水磷石膏相比,复相磷石膏晶体形貌致密程度高,孔隙率低,硬化体强度较好。     

短切玄武岩纤维对磷石膏抗折强度影响研究

研究了掺加短切玄武岩纤维对磷石膏抗折强度的影响,分析了短切玄武岩纤维增强磷石膏的机理,通过SEM手段对玄武岩纤维-磷石膏界面进行了研究。结果表明,短切玄武岩纤维增强磷石膏效果明显,随着短切玄武岩纤维掺量的增加,增强效果趋于稳定,长度为6 mm短切玄武岩纤维比12 mm纤维效果更好。6 mm短切玄武岩纤维掺量为1.6%时增强效果趋于稳定,2 h和绝干抗折强度分别达到7.5 MPa和15.2MPa,相较空白组提高115%和85%。经过盐酸刻蚀处理后的6 mm短切玄武岩纤维增强效果更好,在最佳掺量1.4%时,原料遇水后2 h和绝干抗折强度分别达到8.3 MPa和17.0 MPa,较空白组提高137%和107%。短切玄武岩纤维磷石膏复合材料的破坏形式主要是基体断裂和纤维拔出,玄武岩纤维与磷石膏结合机理主要是磷石膏基体和短切玄武岩纤维之间的机械锁合和化学结合。     

有机聚合物改性磷建筑石膏基砂浆性能研究

以磷建筑石膏为主要原料制备磷建筑石膏基胶凝材料,研究两种有机聚合物纤维素醚、可再分散乳胶粉掺量对磷建筑石膏基砂浆跳桌扩展度、力学强度和表观密度的影响,分析其作用机理。结果表明,两种有机聚合物对磷建筑石膏基砂浆跳桌扩展度、抗拉伸黏结强度均有改善作用,但会造成磷建筑石膏基砂浆表观密度下降;随着纤维素醚掺量的提高,磷建筑石膏基砂浆7 d、28 d抗折强度和7 d、28 d立方体抗压强度总体呈现先上升后下降的趋势;可再分散乳胶粉在适当掺量范围内对磷建筑石膏基砂浆7 d、28 d抗折强度有小幅度提升,而7 d、28 d立方体抗压强度随着可再分散乳胶粉掺量的增加呈持续下降趋势。     

PMC精矿粉细磨粒度对球团质量的影响

研究了PMC精矿粒度对球团质量的影响, 结果表明：PMC矿粉粒度由0.074 mm变细至0.044 mm, 球团落下强度由3.90次/0.5 m增大到4.25次/0.5 m, 抗压强度由7.42 N/个增大到7.62 N/个, 成球率由94.02%下降到87.80%, 爆裂温度由460 ℃降到390 ℃。当预热时间15 min、预热温度925 ℃、焙烧温度1 300 ℃、焙烧时间10 min时, PMC0.044精矿粉球团的抗压强度较PMC0.074精矿粉球团的抗压强度有显著提高。     

非标准、高细度两段磨矿的介质优化试验研究

有些老选厂在改扩建中受各种因素限制而采用了两段磨机容积差较大的非标准的两段球磨流程。由于不能很好的调节两段磨机的负荷及进行介质优化,所以达不到预期的设计要求。在这种非标准特别是高细度的两段磨矿中粗磨段及细磨段的任务分配也较困难,在实际的生产中没有可参照的装补球方案。针对这种情况,本文对云南某铜矿采用精确化装补球技术进行了实验室试验和工业试验研究,使磨机处理量提高了17%,磨矿产品细度提高10%以上,达到了预期的研究目标。     

应变速率对马氏体相变非晶复合材料力学行为的影响

金属玻璃具有较高的硬度、高断裂强度和良好的耐腐蚀性能,但室温塑性较差而限制了广泛应用,因此在金属玻璃中引入晶体以提升金属玻璃的力学性能。通过分子动力学模拟研究非晶/晶体双相复合材料,有助于深入理解非晶/晶体双相复合材料的性能和变形机制。采用分子动力学模拟方法研究了不同应变速率对金属玻璃复合材料力学性能的影响,同时在300 K环境温度下对块状B2-CuZr晶体/Cu₅₀Zr₅₀非晶复合材料进行压缩实验。结果表明：随着压缩应变速率增加材料的整体强度提高,与应变速率为2×10⁸s^-1和2×10⁹ s^-1的样品相比,压缩应变速率为2×10¹⁰ s^-1时样品的屈服强度最高达7.8 GPa;随着压缩速率的增加,材料中晶体原子发生相变的数量也增多,样品中块状晶体没有发生明显的偏转,剪切带扩展路径受到阻碍;样品应力应变曲线上出现独特的二次硬化曲线,与另外两种应变速率下样品相比,压缩应变速率为2×10¹⁰ s^-1时样品的强度和塑性均有增加。该研究结果对于设计和制备高性能的金属玻璃材料有参考价值。     

磷石膏制备高强石膏工艺研究

采用"半液相法"以磷石膏为原料制备α高强石膏。考察了蒸压温度、蒸压时间、料浆质量分数以及转晶剂的种类、掺量对抗折强度和抗压强度的影响,得出了磷石膏制备α高强石膏的最佳工艺。结果表明:蒸压温度为140℃,蒸压时间3 h,制样质量分数66.7%,硫酸铝用量为0.1%,三元羧酸用量为0.05%(以磷石膏质量计算)时可制备出抗压强度为34.7 MPa的高强石膏,符合α高强石膏JC/T 2008-2010强度标准。     

磨矿细度在铜-钼硫化矿异步混合浮选分离工艺中的关键作用研究

针对某低品位铜钼多金属复杂硫化矿, 研究了磨矿细度在铜-钼硫化矿异步混合浮选分离工艺中的关键作用。采用异步混合浮选工艺流程, 得到铜-钼混合精矿、铜精矿和硫精矿, 然后再对铜-钼混合精矿进行再磨浮选分离, 通过优化和控制异步混合浮选工艺中的磨矿细度, 最终获得品位22.85%、回收率87.17%的铜精矿和品位48.85%、回收率68.96%的钼精矿。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。     

精炼渣机械力粉磨特性研究

为提高精炼渣综合利用效率,减少精炼渣堆存。本文以邯钢精炼渣为原料,利用比表面积仪、激光粒度仪、X射线衍射仪对粉磨后的精炼渣进行表征,通过胶砂试验和净浆试验,研究了精炼渣粉的物理性能。结果表明：机械力粉磨可有效降低精炼渣粒度,提高比表面积,且粉磨后精炼渣基本物相组成不变;机械力粉磨对精炼渣粉凝结时间、标准稠度值、活性指数影响显著;邯钢精炼渣在粉磨80 min条件下,标准稠度值为27.5%,凝结时间为31 min,28 d活性指数为84%,为精炼渣在建材领域的综合利用提供了试验依据和理论支撑。     

机械粉磨对粉煤灰物理性能的影响

为拓宽粉煤灰综合利用途径,采用机械粉磨的方式激发粉煤灰的潜在活性,研究粉煤灰在机械粉磨后的物理性能变化,利用粒度分布测试仪、比重法、SEM扫描电镜分析对粉磨不同时间的粉煤灰样品粒径分布、密度和外观形貌等物理性能进行表征。     

超细粉磨滑石时助磨剂效能研究

采用正交试验L827研究了滑石超细粉磨时助磨剂的助磨和分散效能,通过对三种高效助磨剂(三乙醇胺、氧化铵、六偏磷酸钠)进行试验对比研究,权衡分散性和助磨性两个指标,最终选出了针对滑石的最佳助磨剂及试验条件;考虑到超细滑石助磨剂的实际性应用,本文还做了相关探索.