铝粉增强钼尾矿发泡水泥力学性能研究

以钼尾矿和PC 32.5水泥质量比2:3为原料制备钼尾矿发泡水泥,对铝粉增强发泡水泥的力学性能进行研究,利用XRD和SEM对水化产物的矿物组成和微观形貌进行了表征。结果表明:铝粉对钼尾矿发泡水泥力学性能增强显著,铝粉掺量0.2‰时制备的钼尾矿发泡水泥力学性能较佳,28 d抗压强度提高28.9%,抗压强度为1.07 MPa,干密度为397.9 kg/m~3;制品中最终水化产物主要为托贝莫来石和C-S-H凝胶。     

机械力活化对钼尾矿胶凝性能的影响研究

利用机械力对钼尾矿进行活化,并掺入矿渣、熟料和脱硫石膏制备胶凝材料,并通过XRD、SEM研究机械力活化对钼尾矿胶凝性能的影响。结果表明:机械力活化能够有效改变钼尾矿颗粒粒度分布,激发钼尾矿颗粒的水化反应活性。所制备净浆试块28 d的抗折强度和抗压强度分别可以达到10.1 MPa和63.21 MPa,具有良好的胶凝活性。钼尾矿胶凝材料的水化产物主要是水化硅酸钙凝胶和钙矾石。胶凝材料中钼尾矿的总掺量达到70%,固体废弃物掺量达到87.5%,为固体废弃物的二次利用开拓了新思路。      

深部开采围岩隔热材料性能试验研究

为避免深部开采面临的热害问题,设计研发成本低廉、绿色环保的围岩隔热材料,改善井下高温高湿环境,推动深部开采高温控制技术的发展。践行固废资源化理念,以广西高峰矿尾矿为主材料设计正交试验,探究尾矿、水泥、发泡剂、玻化微珠掺量对围岩隔热材料力学性能、隔热性能的影响。运用扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振技术(NMR)探究围岩隔热材料的孔隙率、孔径分布与其力学性能及隔热性能的内在联系。结果表明,正交试验的最佳配比为A_2B_1C_2D_3,即尾矿∶铝粉∶水泥质量比为60∶1∶18,玻化微珠体积比为5%。材料中存在4种不同孔径的孔隙,总孔隙率达12. 9%,导热系数达0. 273 W/(K·m),抗压强度达0. 80 MPa,基本满足深部开采围岩隔热的需求。     

用赤泥提高铁尾矿热活化性能的试验研究

为提高铁尾矿的活性,使其能作为水泥原料而得以大宗量综合利用,以通钢铁尾矿为对象,研究了铁尾矿自身的热活化性能以及赤泥对铁尾矿热活化性能的影响。结果表明,单独对铁尾矿进行热活化不能使铁尾矿的活性得到提高;按1∶1的比例将铁尾矿与赤泥共同湿磨,所得混合物料的热活化性能明显改善,以这种混合物料在600 ℃下煅烧2 h的产物为主要原料（用量50%）制备的胶砂试块的28 d抗压强度达47.5 MPa,满足国家标准对42.5#水泥的强度要求。     

钼尾矿粉对水泥基材料强度和微观结构影响研究

为减少钼尾矿堆积造成的土地占用、污染环境问题,提高其在建筑领域资源化利用的效率,制备了钼尾矿粉-水泥胶砂试样,从掺量、细度、养护时间、活性贡献率等方面分析了钼尾矿粉对水泥基材料抗压强度的影响,利用XRD和SEM分析了水泥基材料水化产物和微观结构。结果表明:标准养护下,钼尾矿粉掺量与强度呈线性递减关系,掺量不宜超过20%,此时90 d水化活性贡献率4.633%,掺量增加导致硬化浆体中存在大量孔隙,对强度增长不利;钼尾矿粉细度减小,能够提高试样抗压强度和早期活性贡献率,但对后期强度增长不利,适宜粉磨时间为20 min;水泥基材料前期强度增长速度较快,14 d抗压强度发展系数超过80%,后期强度增长逐渐趋于稳定;掺钼尾矿水泥基材料水化产物主要为Ca(OH)2、水化硅酸钙、钙矾石及未反应的尾矿颗粒。     

钼尾矿粉作为水泥基材料掺合料的适用性研究

为了解决钼尾矿资源化利用的问题,以黑龙江伊春鹿鸣矿业的钼尾矿为原材料制备了磨细钼尾矿粉。通过标准稠度用水量、凝结时间、流动性、强度、活性指数、微观结构及水化产物等性能指标,研究了钼尾矿粉作为掺合料对水泥基材料工作性能、力学强度和微观结构的影响。研究结果表明：钼尾矿粉的掺入使水泥的标准稠度用水量增大了3.2%,初凝时间和终凝时间分别延长了75%和93%;且钼尾矿粉的掺入降低了砂浆流动度,增大了砂浆需水量比,降低了砂浆60 min流动度经时变化;随着钼尾矿粉取代率增加,砂浆的抗折强度、抗压强度、活性指数均逐渐降低,但砂浆7 d、28 d活性指数均大于60%;当钼尾矿粉取代率为30%时,净浆微观结构存在较少孔隙,但内部结构较为致密,且净浆中除钙矾石、氢氧化钙等水化产物,还含有SiO₂、长石、云母等钼尾矿粉中矿物。实验结果可为钼尾矿作为水泥基材料掺合料提供基础性实验数据。     

金矿尾矿制备贝利特水泥的试验研究

以金矿尾矿为主要原料,配以石灰、石膏、铝钒土等辅料,通过试验优选出最佳原料配比,在煅烧温度1280℃、保温40 min等条件下制备出贝利特水泥;对制备的贝利特水泥化学成分、矿物组分、形貌和性能进行了表征;结果表明:贝利特水泥的性能优于普通矿渣硅酸盐水泥,达到325普硅水泥的标准,所研究成果可拓宽金尾矿资源的利用途径。     

氧化石墨烯对发泡水泥结构和性能的影响

为提高水泥/尾矿基发泡水泥保温板的力学性能,解决制约其推广应用的瓶颈问题,将氧化石墨烯作为添加剂加入发泡水泥原料中进行试验,对氧化石墨烯掺量与发泡水泥性能之间的关系及作用机理进行研究分析。在成熟配比的基础上添加不同质量分数的氧化石墨烯,通过测试试件抗压强度、抗折强度、泡孔结构等方法,确定最佳氧化石墨烯掺量,并结合扫描电镜(SEM)分析氧化石墨烯对发泡水泥微观形貌的影响及作用机理。结果表明,原料中掺入氧化石墨烯可以提高发泡水泥保温板的抗压强度和抗折强度,可以优化发泡水泥保温板的泡孔形态,氧化石墨烯对发泡水泥水化产物的形成具有模板效应和填充效应。水泥/尾矿基发泡水泥保温板原料中石墨烯最佳掺入量为0.02%。     

铜尾矿资源的利用现状及展望

介绍了我国铜尾矿的利用现状和应用途径,并对铜尾矿在保温隔热材料中的应用进行了分析与展望。利用铜尾矿研制的多孔陶瓷保温隔热建筑材料不仅可减少大量排放铜尾矿带来的环境污染问题,还可以有效提高铜尾矿资源的利用率、降低生产成本,为我国大量铜尾矿废弃物的再利用提供新的发展模式,对发展地区经济和构建环境友好型和资源节约型社会具有重要的社会意义。     

利用钼尾矿制备矿物掺合料的试验研究

以钼尾矿、矿渣、熟料和石膏为原料制备胶凝材料,探讨了钼尾矿粉的火山灰反应活性和胶凝材料的水化反应活性,并通过化学结合水和SEM对水化产物进行了研究。结果表明,当钼尾矿粉在胶凝材料中掺量为40%,胶凝材料的初凝时间和终凝时间分别为195 min和290 min,胶砂试块28 d抗压强度可以达到55.9 MPa。利用钼尾矿制备的胶凝材料的水化产物以钙矾石和C-S-H凝胶为主,二者的相互交织促进了胶砂试块强度的增长。     

大比例掺用铁尾矿制备轻质保温墙体材料

以水泥为胶凝剂、黄石市灵乡铁矿尾矿为主要原料制备轻质保温墙体材料,研究了轻骨料膨胀珍珠岩、铁尾矿及其碱性激发剂掺量和水灰比对试件抗压强度、容重、导热系数的影响。结果表明：试验用碱性激发剂对铁尾矿的活性有显著的激发作用,从而可提高铁尾矿的掺用比例、减少水泥用量;当水泥、铁尾矿、激发剂、膨胀珍珠岩的质量比为1∶2.5∶0.25∶0.63,水灰比为0.8时,试件28 d的抗压强度＞5 MPa、容重＜900 kg/m3、导热系数<0.231 W/（m·k）,满足轻质保温墙体材料的性能要求。     

外墙泡沫保温材料的技术现状及用铁尾矿试制

铁尾矿的大量堆存对于环境和经济的可持续发展造成重大威胁。在国家提倡外墙保温材料革新以及铁尾矿资源化利用的背景下,将铁尾矿制成多孔矿物聚合材料用于外墙保温,不但能实现建筑节能,而且可以改善生态环境。在介绍了国内外对于外墙泡沫保温材料研究现状的基础上,进行了铁尾矿外墙泡沫保温材料的试制。试验中以鞍山式铁尾矿为主要原料,用偏高岭石调节Si/Al摩尔比,双氧水为发泡剂,硅酸钠为碱激活剂,试制出了具有一定性能和外观的外墙泡沫保温材料,可以用于建筑外墙保温,说明了试验技术路线的可行性。但是,若要制成满足建筑要求并且成本低的外墙泡沫保温材料,还需要后续进行原料的配体优化以及反应条件的调节等一系列试验。     

高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料的制备及其性能研究

锰尾矿渣含有丰富的Si、Al等元素,可作为制备地聚物原料。为考察锰尾矿渣结合稻草秸秆作为保温材料的可能性,利用锰尾矿渣代替部分偏高岭土制备地聚物,并结合稻草秸秆,制备高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料。研究了在自然条件下养护不同时间,添加不同掺量的稻草秸秆对复合保温材料力学性能、导热系数的影响。结果表明,当稻草秸秆粉掺量为3%,养护28 d时,复合保温材料抗压强度达到71.8 MPa,抗折强度达到9.8 MPa,导热系数为0.065 W/(m·K）,密度为265 kg/m3,主要指标达到《建筑行业标准》（JG 158—2004）的要求。对高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料进行耐高温实验,结果表明,当煅烧温度低于200~500 ℃时,地聚物对秸秆具有一定的保护作用。研究成果对提高锰尾矿渣、稻草秸秆的综合利用程度有一定的促进作用。     

烧成温度对铁尾矿墙体材料性能的影响

研究了以90.8%的某铁尾矿、4.2%的水泥、5%的黏土为原料生产的新型墙体材料试样的物理性能、结构特征、化学成分受烧成温度的影响;比较了900 ℃下烧成的新型墙体材料试样与目前市场上的墙体材料的体积密度、隔热性能、耐压强度等重要性能指标。研究表明,900 ℃下烧成的试样基本具备新型轻质隔热墙体材料的性能。     

钼尾矿复合胶凝材料的制备及其水化机理研究

为了促进固体废弃物的资源化利用,解决尾矿堆积带来的环境、安全问题,并提供相应的理论依据,以钼尾矿为主要原料制备复合胶凝材料,通过粒度分析、力学性能测试、X射线衍射（XRD）和扫描电镜 （SEM）等测试手段,研究了钼尾矿磨矿时间和掺量对胶凝材料性能的影响及复合胶凝材料的水化机理。结果表明：①当钼尾矿粉磨时间为80 min,比表面积为500 m2/kg,其28 d活性指数接近1.2;钼尾矿掺量为40% ,胶砂比为1∶3,水胶比为0.5时,所制备的复合胶凝材料胶砂块28 d抗压强度为52 MPa。②复合胶凝材料水化反应初期,主要生成水化硅酸钙和钙矾石,为胶砂块提供了早期强度,水化反应后期主要产物为C—S—H 凝胶、水化铝酸钙及钙矾石（AFt）,尾矿残余颗粒及水化产物的凝聚效应为胶砂块强度提供了保障。     

利用钼尾矿制备胶凝材料的水化反应机理研究

以钼尾矿为主要原料,辅以高炉渣、石膏等原料,制备多固废胶凝材料,研究了钼尾矿掺量、养护工艺对净浆试样力学性能的影响,并利用XRD、DTA-TG和SEM等方法对钼尾矿胶凝材料的水化反应机理开展了基础研究。结果表明,当m(钼尾矿)∶m(矿渣)∶m(熟料)∶m(石膏)为30∶50∶10∶10时,60 ℃养护试样的性能相对较好,28 d抗压强度可以达到48.4 MPa。钼尾矿废渣胶凝材料的水化产物主要是AFt和C-S-H凝胶,随着龄期的增加,其水化产物也逐渐增多。多种水化产物相互交织、穿插和填充,促进试样强度的不断增长。      

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。      

四川某尾砂充填材料物理性能及其重金属稳定性研究

为查清四川某尾砂充填材料理化特性和重金属毒性,以尾矿和普通水泥为原料制备井下充填材料,采用全因子试验探究尾砂粒径及灰砂比对试样物理性能及重金属稳定性的影响,SPSS 软件进行回归分析充填材料流动度和抗压强度,运用 XRD、FTIR 和 SEM 等分析方法,揭示充填材料水化反应过程及其重金属固化机理。 试验结果表明:尾砂粒度越粗,灰砂比越大,尾矿充填料的抗压强越大,易满足井下充填材料的强度要求,但尾砂粒度过大时,片状或棱型等不规则形状颗粒导致充填料流动性能降低;粗粒级尾砂充填料水化反应充分,水化产物与重金属离子相互作用,通过沉淀、静电吸附、离子置换作用等,将重金属滞固在充填材料中,重金属浸出毒性至少满足地下水Ⅲ 类水质要求。 因此采用水泥为胶凝材料,制备尾砂井下充填材料的理化特性和重金属稳定性均满足要求。     

活化钼尾矿制备地聚物胶凝材料的研究

以活化钼尾矿为主要原料,在碱激发作用下制备地聚物胶凝材料.考察了激发剂模数、硅铝摩尔比、液固比等因素对钼尾矿地聚物胶凝材料力学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等检测手段对样品进行表征.结果表明,钼尾矿地聚物胶凝材料的最佳制备条件为:激发剂模数1.6,硅铝摩尔比2.8,...