大掺量铁尾矿高强混凝土材料的制备

将首钢密云铁矿尾矿按一定方法分级,取-0.08 mm粒级与水泥熟料、脱硫石膏通过三级混磨形成胶凝材料,然后将胶凝材料与作为骨料的+0.08 mm铁尾矿中的某一粒级混合,并加入减水剂制备成高强混凝土材料。在其他条件一定的情况下,通过正交试验着重考察了骨料粒度、第三级混磨时间、减水剂用量对制品抗压强度的影响。试验结果表明：第三级混磨时间是影响制品抗压强度的主要因素;在合适的条件下,制得的铁尾矿混凝土材料28 d抗压强度高达97.63 MPa,制品中铁尾矿掺量达到70%,。     

高效减水剂对铁尾矿高强结构材料性能的影响

研究了在相同流动度条件下,不同高效减水剂的种类和掺量对铁尾矿高强结构材料力学性能的影响。试验结果表明:PC型减水剂对铁尾矿高强结构材料的强度提高幅度最大,FDN次之,UNF-5最小。在相同流动度的条件下,当PC型高效减水剂掺量为0.4%时,高强结构材料28d的抗折强度和抗压强度分别可以达到17.8 MPa和87.1MPa。在浆体硬化过程中,PC型减水剂不仅起到吸附分散作用,还能发挥空间位阻作用,能进一步提高铁尾矿高强结构材料的强度。     

利用铁尾矿制备硅酸盐水泥熟料

以铁尾矿、石灰石为原料制备硅酸盐水泥熟料,通过XRD、SEM对铁尾矿硅酸盐水泥熟料的烧成过程和水化产物进行分析。结果表明：熟料在1350℃液相烧结, f-CaO含量迅速降低,C3S大量生成,熟料的主要矿相为C3S、C2S、C3A和 C4AF,与硅酸盐水泥熟料的特征矿物一致。水泥浆体水化3 d时水化产物主要是钙矾石、氢氧化钙和C-S-H凝胶,随着硅酸盐矿物的不断水化,孔洞被填充水化产物,水泥浆体结构越来越致密。铁尾矿配料的硅酸盐水泥的物理性能满足42.5强度等级,表明铁尾矿可以作为原料制备硅酸盐水泥熟料。     

利用焙烧铁尾矿制备透水砖的水化特征研究

利用铁尾矿制备透水砖是尾矿资源二次利用的重要途径之一,与普通铁尾矿相比,经焙烧后的铁尾矿可有效提高透水砖的强度。为查明焙烧铁尾矿提高透水砖性能指标的原因,在透水砖抗折强度和抗压强度分析的基础上,借助 X射线衍射分析和扫描电子显微镜分析技术,系统研究了铁尾矿用量和养护时间对水化产物物相组成和微观结构的影响。结果表明：增加尾矿用量使透水砖强度降低,延长养护时间则使透水砖强度增加,焙烧铁尾矿用量60%、养护 28 d时,透水砖的抗折强度和抗压强度分别为 3.34 MPa和 15.44 MPa。过量添加焙烧铁尾矿不利于水化反应的进行,导致水化产物的生成量减少,焙烧铁尾矿用量超过 60% 时尤为明显,而延长养护时间可促进水化反应的发生。水化产物呈现出 3种微观形貌,即簇状结构、网状结构和针状结构,此 3种形貌水化产物的形成使砖体结构变得密实,从而提高了透水砖的强度。研究结果对采用焙烧铁尾矿制备高性能透水砖有一定的指导意义。     

利用铁尾矿作为混凝土掺和料的基础研究

利用机械力激发矽卡岩型铁尾矿的反应活性,研究机械力作用对铁尾矿粒度分布、火山灰反应活性的影响。以铁尾矿为掺和料制备混凝土,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对胶凝材料的水化反应机理进行基础研究。结果表明,机械力活化能够提升铁尾矿的火山灰反应活性。当铁尾矿粉磨100 min,掺量为30%时,制备出28 d抗压强度达28.55 MPa的胶砂试样,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度不断增加。     

某选铁尾矿制备胶凝材料的研究

为了综合利用铁尾矿资源,试验以铁尾矿为一种掺料,制备出了能达到一定力学强度的胶凝材料,其强度能达到标号为32.5的通用硅酸盐水泥的强度要求。考虑各因素后确定的配比为:铁尾矿20%,高炉矿渣53.5%,水泥熟料20%,二水石膏6%,早强剂氯化钠0.5%。这种材料既可以替代低标号的水泥、混凝土,又可以作为采用充填法开采的铁矿矿山的胶结充填材料。     

全尾矿废石骨料高强混凝土的试验研究

从资源再生、生态环境保护和循环经济的角度出发,以重新级配后的密云地区铁矿废石为粗骨料、密云地区铁尾矿为细骨料,将铁尾矿与矿渣、水泥熟料、脱硫石膏通过梯级混磨得到混合料,与单独磨细的钢渣粉混合为胶凝材料,加入减水剂和水后制备成高强混凝土材料,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段进行微观结构与物相组成的变化研究,进而分析反应机理。所制备的混凝土的固废总比例达到91%,使用废石代替天然石子,铁尾矿代替天然砂子,其天然砂石替代率达到100%,制得的混凝土试块28 d抗压强度达到75.92 MPa。     

铁尾矿路面基层材料力学性能与耐久性能研究

为了探讨铁尾矿大规模资源化利用的新途径,以无侧限抗压试验结果（试件中水泥、碎石、铁尾矿和改性生物酶的质量比为5∶30∶68∶2）为基础,研究了聚丙烯纤维掺量对路面基层材料的力学性能和耐久性能的影响。结果表明,在聚丙烯纤维掺量为1.5 kg/m3的情况下,试件的劈裂抗拉强度达到0.396 MPa,抗弯拉强度达1.641 MPa,抗弯拉强度与无侧限抗压强度之比为0.27,冻融循环和干湿循环情况下的无侧限抗压强度均大于5 MPa,抗冻系数大于0.80,水稳系数大于0.88,试件冲刷率为0.139 g/min,质量损失比为1.92%,各项力学性能、耐久性能均满足高速公路和一级公路的要求,说明铁尾矿作为高速公路路面基层材料的主要成分是可行的。     

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。      

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料,粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪(TG-DSC)和X射线衍射仪(XRD)分析了原料的热反应过程,确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响,优化陶粒制备工艺。结果显示,陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大,而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%,以10℃/min的速度升温至1 000℃,再以25℃/min的速度升温至1 210℃,保温30 min,所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m³,表观密度为1 907.14 kg/m³,筒压强度为8.34 MPa,1 h吸水率为5.04%,满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求,为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。     

用铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究

通过配料和烧制试验研究,成功地完成了掺加铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究并取得突破。与GB/175-2007通用硅酸盐水泥标准对照,铁尾矿掺量为6%的胶凝材料强度达到了52.5硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为10%的胶凝材料的强度达到了42.5R硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为15%的胶凝材料强度达到了32.5硅酸盐类水泥的标准。对试样的XRD,SEM和能谱分析研究结果表明,利用铁尾矿烧制的胶凝材料具有与普通硅酸盐水泥熟料相似的矿物组成。     

用首钢大石河铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用首钢大石河铁尾矿进行制备蒸压加气混凝土的试验研究,为该铁尾矿的资源化利用提供技术依据。结果表明,在铁尾矿磨矿细度为-0.08 mm占97.2%,4种原料铁尾矿、石灰、水泥、石膏的配比为60∶25∶10∶5,铝粉膏加入量为原料总量的0.06%,液固比为0.6,稳泡剂用量为总水量的8%,料浆浇注温度为50 ℃,静停养护温度和时间分别为60 ℃和4 h,蒸养压力、温度、时间分别为1.25 MPa、180 ℃、8 h的条件下,可制得强度等级为A3.5、密度等级为B06的蒸压加气混凝土。X射线衍射分析结果显示,制品中的主要物相是0.9、1.1、1.4 nm托贝莫来石及铁尾矿中的残留矿物。     

山西某碱铝硅质型铜尾矿制备高强陶粒的正交试验研究

我国尾矿资源的综合利用一直是一个难题。以山西某碱铝硅质型铜尾矿为主要原料制备了高强陶粒轻集料。基于原料化学成分分析进行物料配比试验、粉磨试验、造粒试验及设计L₁₆（45）烧成制度正交试验研究,结果表明,优选试验配方（质量配比）为:铜尾矿50%、长石25%、白云石10%、废弃土15%、黏结剂水玻璃的用量（原料质量比）为5%。确定最优烧成制度为:预热温度800℃、预热时间20 min、烧成温度1 170℃、烧成时间15 min。最终烧制出的尾矿陶粒轻集料堆积密度为874 kg/m3,筒压强度达到7.5 MPa,吸水率为2.1%,为铜尾矿的高附加值综合利用提供了一个新的解决方案。      

某高硫尾矿中铁矿物的回收试验研究

安徽某硫铁矿矿石属低铜高硫矿石, 含铜0.3%、硫34.95%、铁42.64%, 目前采用优先浮铜工艺, 产出铜精矿和硫精矿, 铁未回收。针对该矿物采用先浮后磁常规方法得到铁精矿, 再以2^#油作起泡剂, 硫酸和硫酸铜作调整剂和活化剂, 煤油和丁黄药作捕收剂进行了铁精矿脱硫全流程闭路试验, 可得到含铜10.98%、铜回收率77.78%的铜精矿及含铁65.38%、含硫0.84%、铁回收率11.78%的铁精矿, 效果较理想, 能有效提高资源综合利用率。     

高硅型铁尾矿选矿试验研究

辽宁某低品位铁尾矿可回收元素为铁,品位为22.32％,主要含铁矿物为磁铁矿,其次为硅酸铁,赤铁矿含量较少.原矿在一段磨矿细度为-0.074mm占93.24％条件下,经磨矿-强磁选-弱磁选-反浮选处理后,可获得铁精矿全铁品位为63.83％,回收率为55.32％,实现了该铁尾矿的有用组分再回收,为此类铁尾矿的有效利用提供了...     

水胶比对铁尾矿混凝土强度的影响

将鞍钢齐大山铁矿尾矿与高炉矿渣、水泥熟料、脱硫石膏进行3级混磨,形成胶凝材料,然后将胶凝材料与作为骨料的原始粒级铁尾矿混合,并加入减水剂制备成无粗骨料的高强混凝土材料。研究了水胶比对混凝土强度的影响,并通过SEM对水化产物及微观结构进行了分析。试验结果表明,随着水胶比的增大,混凝土的流动度也增大,但抗折强度和抗压强度均呈现下降趋势;结合实际生产需要,利用齐大山铁尾矿制备混凝土最合适的水胶比为0.24。     

某高磷铁矿选铁降磷试验研究

某铁矿石属高磷氧化铁矿石, 原矿铁品位56.22%, 含磷0.83%, 采用弱磁-反浮选流程, 获得铁品位64.36%, 回收率为67.35%, 磷含量0.4%的铁精矿。     

新疆西昆仑铁矿制备高纯铁精矿试验研究

新疆西昆仑铁矿为石膏型磁铁矿,是一种新的磁铁矿类型—帕米尔型磁铁矿。针对原矿磁铁矿嵌布粒度较粗的特点,采用磨矿—磁选工艺获得普通铁精矿,再采用再磨—磁场筛选法精选工艺,获得了高纯铁精矿,最终获得的分选指标为:精矿产率19.39%、全铁品位71.86%、二氧化硅含量0.46%,该研究对于同类型铁矿的深度开发有一定的指导意义。     

梅山铁尾矿高浓度管道输送研究

针对梅山铁尾矿长距离、高浓度管道输送的安全性及稳定性问题,通过对铁尾矿物理特性及管道输送参数的研究,分析探讨了梅山铁尾矿长距离、高浓度管道输送的规律性。以清华大学泥沙研究室推导的临界流速公式建立梅山铁尾矿管道输送参数的数学模型,提出了经济、安全的输送浓度及流速,并以环管输送试验得以验证。