尾矿膏体胶结充填料的微观结构和力学性能研究

以低含硫量尾矿(含硫量约为0.49wt％)为主要成分,同时添加粘结剂(普通硅酸盐水泥)和絮凝剂(聚合氯化铝)制备尾矿膏体胶结充填料,并通过淋滤实验确定了粘结剂和絮凝剂配比.采用XRD、SEM-EDS、BET等分析方法,对膏体胶结充填料的微观结构和力学性能进行了深入研究.结果表明,絮凝剂的添加不仅大大地降低了粘结剂的添加量,而且改善了充填料的力学性能和耐水性.随着粘结剂和絮凝剂添加量的增加,尾矿膏体胶结充填料的比表面积逐渐增大,无侧限抗压强度也随之增大.养护龄期为28 d时,絮凝剂添加量为100 g/L的尾矿膏体胶结充填料的强度均达到2 MPa以上,能够达到满足矿山采空区回填要求.     

膏体充填材料变形性能的研究

经试验研究寻找出膏体充填材料力学参数单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角、内聚力与养护龄期、胶结料用量、粉煤灰用量等因素之间的影响规律以及抗压强度与弹性模量之间的关系.研究成果对不同煤矿工艺要求设计合理材料配比具有一定参考.该研究成果在河南煤化集团朱村煤矿充填项目中得以应用验证.     

膏体充填材料的工作特性及强度特性研究

针对我国“三下”压煤状况,结合阜新矿区煤矸石、粉煤灰等固体废弃物污染严重问题,运用SEM等对阜新粉煤灰、自燃煤矸石、325普通硅酸盐水泥进行原材料颗粒粒度和化学成分分析,通过对比实验分析粉煤灰、水泥、细矸率和质量浓度对膏体充填料浆的工作特性及强度特性的影响.结果表明:粉煤灰掺量360 kg·m-3,水泥掺量170 kg·m-3,细矸率40％,质量浓度82％为最优配比.膏体充填不仅可以解决阜新固体废弃物污染问题,而且充填了井下采空区,防止地表下沉,具有经济、环保和社会意义.     

矿井水腐蚀对充填膏体强度影响的试验研究

为分析矿井水腐蚀对充填膏体强度的影响,分别采用浓度为10％、20％的NaCl、Na2SO4和MgSO4三种溶液对充填膏体进行了腐蚀,分析了矿井水腐蚀对充填膏体强度的影响,并基于试验现象从化学反应和物理结晶角度探讨了矿井水腐蚀对充填膏体强度的影响机理,建立了充填膏体在矿井水腐蚀作用下强度变化的数学模型.研究结果表明:受Cl-、SO42-和Mg2+腐蚀作用的影响,充填膏体出现了强度先升高后降低的现象,出现强度最大值用时较短,进入强度降低阶段后强度降低速度较快;Na2SO4溶液对充填膏体影响最大,其次为MgSO4溶液,再次为NaCl溶液,充填膏体受腐蚀后强度降低幅度与溶液浓度正相关,建立的数学模型能够反映充填膏体受腐蚀后的强度演化规律.     

建筑垃圾骨料制备膏体充填材料的正交试验研究

为利用建筑垃圾制备矿山膏体充填材料,以建筑垃圾、天然砂、水泥和粉煤灰为组成材料,采用正交试验手段设计了一个4因素3水平的试验方案,对9种不同配合比的膏体充填材料进行坍落度试验和单轴压缩试验,并对试验结果进行了极差分析,探索了质量浓度、水灰比、砂率和粉煤灰用量4种因素对膏体充填材料的坍落度、单轴抗压强度和弹性模量的影响.试验结果表明:采用建筑垃圾骨料制备膏体充填材料可以在满足坍落度要求的前提下选取较大的质量浓度,对坍落度和压力泌水率影响最为显著的因素是质量浓度,对3d强度和弹性模量影响显著的因素是水灰比和质量浓度,对28 d强度和弹性模量影响显著的因素是水灰比和粉煤灰用量;当质量浓度为83％,水灰比为2.5,砂率为65％,粉煤灰用量为250 kg/m3时为最优配合比.     

全尾砂胶结充填材料配合比及性能研究

以矿渣、水泥、半水石膏、脱硫石膏与生石灰作为胶凝材料,并且加入少量萘系高效减水剂,制备全尾砂胶结充填材料.采用正交试验,进行极差分析和方差分析,分析出影响3d抗压强度与膨胀性能的最主要因素为半水石膏与脱硫石膏的比例,影响流动性最主要因素为生石灰掺量,其次为半水石膏和二水石膏比例和石膏总掺量,确定出最佳配合比为A3B2C3.结果表明,采用最佳配合比,全尾砂胶结充填材料3d抗压强度可达到0.75 MPa,28 d抗压强度可达到2.92 MPa,料浆流动性为173 mm,充填体高度为64.47 mm.     

膏体充填采煤工艺分析

本文结合公格营子煤矿的膏体充填采煤工艺进行研究,并围绕该煤矿企业似膏体充填采煤以及巷式充填采煤技术进行实例化介绍。通过对这种采煤方式的深入剖析,最终使读者深入理解这种工艺的实现途径,技术要求,并对该工艺进行经济以及技术效益的评估。     

超细全尾砂胶结充填体的强度特征分析

以中关铁矿全尾砂为充填骨料、水泥为胶凝材料制作胶结充填体,采用单因素四水平试验设计,分析了全尾砂的物理化学性质,探讨了全尾砂胶结充填体强度与灰砂比、料浆质量浓度和养护龄期之间的定量关系,并对其敏感程度进行了研究。研究结果表明：中关铁矿全尾砂中值粒径仅为14.2μm,碱度系数为2.31,活性系数为2.12,属于碱性超细全尾砂,级配良好、活性较高;全尾砂胶结充填体的强度随灰砂比的增加和料浆质量浓度的增加呈指数函数增长,随养护龄期的增加呈线性增长,拟合相关系数平均值分别为0.97、0.96和0.92;充填体强度对养护龄期的敏感程度最高,灰砂比次之,料浆质量浓度最小。     

乳化性能对牙膏膏体稳定性的影响

从乳状液的稳定机理出发，添加能改变牙膏膏体乳化性质的原料，通过改善牙膏的乳化性能，提高牙膏膏体的稳定性。     

硅酸三钙骨水泥浆体的可注射性能研究

本文优化了骨水泥浆体的注射性能研究方法,综合研究硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)骨水泥浆体的液固比(L/P)、凝结时间、固化体力学强度等与可注射性的关系.结果表明高L/P易导致静置后C3S骨水泥浆体注射比的突降,固化体孔隙率增加,强度下降,不利于临床操作和应用;低L/P下,采用较小注射器可以提高C3S骨水泥浆体的注射比,也可避免静置后C3S骨水泥浆体注射比的突降.采用较小的注射器和较小L/P,可以在兼顾骨水泥浆体固化性能和力学性能的基础上,实现C3S骨水泥浆体具有较大的注射比.     

层状复合硅酸钠的合成及性能测试

详细介绍了层状复合硅酸钠（LCS）的生产方法及其在洗衣粉中的应用，用LCS制得的洗衣粉，去污力优于无水偏硅酸钠、层状结晶硅酸钠和4A沸石，试验表明LCS是目前应用效果较好的无磷洗涤助剂。     

微波加热制备水玻璃发泡保温材料及其结构表征

以钠水玻璃为实验原料,采用微波加热方式制备一种新型无机轻质发泡材料.与传统马弗炉加热方式对比,该材料具有更加良好的保温性能和更低的密度.为寻求最佳制备工艺,分别研究了发泡温度、加热功率以及加热时间对材料结构与性能的影响.同时采用扫描电镜、红外光谱等手段表征样品的结构性能及发泡机理.实验结果表明:微波加热功率为680 W,加热时间为9 min制备出的保温材料具有最优的性能,该材料密度仅为0.097 g/cm3,室温(25℃)下导热系数为0.0527 W/(m·K).     

改性硅酸钠的合成与脱色性能研究

通过以阳离子表面活性剂CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)为模板,以各种盐类作为无机源,水玻璃作为主要原料,合成改性的硅酸盐材料并用于处理甲基紫模拟废水。考察了材料投入量、pH值、温度和反应时间对废水脱色效果的影响。实验表明:锂盐具有较好的脱色效果。在锂盐投入量为7 g/L,pH为4,温度为25℃,反应时间为120 m in的条件下,脱色率可达99%以上。     

水玻璃生产工艺浅谈

从硅酸钠的性质特征出发,简要论述了硅酸钠制造工艺方法及目前我国该行业的状况。     

煤矸石酸浸渣干法制备水玻璃的研究

煤矸石酸浸渣是提取酸溶物后的固体废弃物,主要化学成分是SiO2及少量的CaSO4和TiO2.本文以煤矸石酸浸渣为原料,通过酸浸液分离时的副产品Na2SO4和酸浸渣中SiO2物质的量比确定制备水玻璃模数,采用干法制备水玻璃,为了便于实验研究,以Na2CO3替代NaSO4,考察了制备温度、时间和冷却方式对水玻璃合成的影响,研究结果表明:按合成水玻璃模数1∶1配料,在1000℃下煅烧1h,采用水淬骤冷方式,硅的回收率接近80％;酸渣中的硫酸钙最终转化为偏硅酸钙,进一步与偏硅酸钠形成低共熔物,会造成钠和硅的损失,而钛的存在则有利于提高钠、硅的收率,同时消除钙、铁等杂质对水玻璃合成的影响.     

四硼酸钠改性水玻璃制备保温材料及其性能研究

单一水玻璃发泡制备得到的保温材料具有不燃、质轻及导热系数低的优点,但耐水性较差制约了其实际应用。本文利用四硼酸钠改性水玻璃,采用低温烧结的方式制备得到保温材料。通过对该材料化学结构和物理性能的表征及离子浸出试验,研究四硼酸钠对材料性能的影响效果。结果表明:四硼酸钠能够有效降低材料中—OH的数量,并使Si—O结构更加复杂,从而提高材料的耐水性。当四硼酸钠的添加量为1%(质量分数,下同)时,其对材料中钠离子及硅酸根离子浸出的抑制效果最显著,两者的离子浓度分别降低65.33%和45.02%。当四硼酸钠的添加量为3%时,材料的软化系数可提高84.6%,其抗压强度、导热系数和表观密度分别为0.46 MPa、0.046 W/(m·K)和123.1 kg/m³。     

钢渣取代量对复合充填胶凝材料性能的影响

通过对正交试验样本的极差分析得到最优配比,并基于最优配比,对试样中的矿渣采用钢渣进行取代,测试试样的抗压强度、吸水性能和膨胀收缩性能,重点分析了钢渣取代量对复合充填胶凝材料物理力学性能的影响。研究表明：钢渣取代量对试样的物理力学性能有显著影响,随着钢渣取代量的提高,试样的抗压强度逐渐降低,吸水量逐渐升高,收缩率逐渐减小;随着钢渣取代量的提高,试样水化产物中的托勃莫来石、硬硅钙石、水铝钙石和C-S-H逐渐减少,直至消失,而板状的氢氧钙石等水化产物逐渐增多。