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。     

磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度和水化特性研究

为实现磷石膏、磷渣固废材料的再生利用,提高工业固废的利用率,以磷石膏、磷渣作为主要原料,采用水玻璃、水泥熟料和磷石膏共同激发磷渣活性制备磷石膏—磷渣基复合胶凝材料。分别探讨磷石膏掺量、水玻璃掺量和磷渣粉磨制度对磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度的影响;并运用SEM、XRD分析磷石膏—磷渣基胶凝材料硬化体的微观结构及组成形貌。结果表明:磷石膏掺量低于50%时,复合胶凝材料各龄期强度与磷石膏掺量成反比;当m(磷石膏)∶m(磷渣)∶m(熟料)=20∶72∶8,水玻璃掺量为1.5%时,胶凝材料28 d抗压、抗折强度均达到最大值,分别为43、6.3 MPa;较单独粉磨磷渣与水泥熟料而言,混合粉磨制度会产生“微介质效应”,有利于提高复合胶凝材料强度;复合胶凝材料主要水化产物为C—S—H凝胶与钙矾石,钙矾石与未溶解的磷石膏作为骨架被生成的C—S—H凝胶包裹、充填、交织在一起,形成致密结构;复合胶凝材料用于替代水泥作为矿区充填材料时推荐磷石膏掺量为20%～40%。     

磷渣开发利用的研究

对我国黄磷和磷渣的生产现状，以及磷渣在水泥工业、混凝土和其它行业中的研究应用情况进行了综述。重点论述了磷渣作为水泥混合材和混凝土掺和料应用时对水泥、混凝土性能的影响，指出了今后磷渣研究应用中有待于进一步解决的问题。     

铁尾矿—磷渣—脱硫灰三元固废混凝土抗压性能研究

为实现铁尾矿固废材料的再生利用,提高工业固废利用率,以铁尾矿、磷渣、脱硫灰作为掺合料部分代替水泥制备混凝土,研究三元体系下钙相固废与铁尾矿协同作用对混凝土抗压强度的影响,测试不同水胶比、铁尾矿研磨时间、掺合料掺量及掺合料比例对混凝土抗压强度的影响。结果表明,混凝土抗压强度与水胶比呈正相关关系,机械研磨提高了铁尾矿的比表面积,有利于铁尾矿表面与自由水发生水化反应,30%掺量混凝土后期抗压强度较20%掺量下降不大,在铁尾矿比表面积为1 589.3 m²/kg,铁尾矿、磷渣、脱硫灰分别占胶凝材料的6%、16%、8%时制备的混凝土抗压强度最高,28 d抗压强度达到40.9 MPa。通过采用压汞法（MIP）和背散射电子成像技术（BSE）研究了混凝土的微观结构,结果表明,掺合料的掺入优化了混凝土的孔隙结构,促进了界面过渡区的发展。铁尾矿、磷渣、脱硫灰三元体系在30%掺量下对混凝土强度影响较小,可代替水泥制备混凝土。     

磷化工固体废弃物综合利用技术现状

中国磷化工产业规模庞大,是我国国民经济发展的支柱产业,但在磷化工生产过程中每年会产生数千万吨的磷尾矿、磷石膏、磷渣等工业固体废弃物。目前,这些固体废弃物的堆积和消纳已经严重制约了我国经济的可持续健康发展,如何处理和利用这部分资源,对于整个磷化工产业的发展具有重要的意义。为了进一步了解我国磷化工固体废弃物综合利用技术现状,本文详细介绍了磷化工固体废弃物的产出、理化性质、堆存危害、处理技术,阐述了磷尾矿、磷石膏、磷渣三种典型磷化工固体废弃物在工业、农业、水泥、建筑等各个方面的综合利用技术现状,总结了我国磷化工固体废弃物现有利用技术中存在的综合利用率不高、产品转化处于初级阶段、没有实现资源全部循环利用等问题,最后针对未来磷化工固体废弃物处理发展路线,从技术可行性方面提出了合理化的建议,以期我国磷化工固体废弃物大量堆积现状能够得到有效改善,综合利用技术有所突破。     

黄磷渣充填胶凝材料激发剂的选择与优化

根据黄磷渣的物理、化学和热力学的特点及其活性激发原则,以黄磷渣-磷石膏为研究对象,通过大量室内试验,以不同龄期的充填体抗压强度为指标,研究了不同激发剂种类及掺量对黄磷渣充填胶凝材料的激发效果,分析了黄磷渣在激发剂作用下的水化反应机理。试验结果表明,黄磷渣的活性在NaOH和CaO激发作用下均有较大提高,NaOH和CaO的最佳掺量分别为5%和8%。黄磷渣的水化反应产物存在水化硅酸钙,此外,磷石膏中的硫酸盐在激发黄磷渣活性中也起到了一定作用。     

工业固废地质聚合物的制备工艺及其应用研究

地质聚合物作为一种新型碱激发材料,兼具强度高、抗渗性好、耐腐蚀、凝结速度快等优点。从工业固废资源高效化和绿色化利用角度出发,总结了以采选尾矿、冶金炼渣、粉煤灰等工业固废为原料的地质聚合物的制备工艺和性能分析,阐述了其在新型建筑材料、重金属离子固封材料、环境多孔材料等领域的应用研究进展,并对未来地质聚合物的应用发展方向进行了展望。     

通过地质聚合反应共同固结磷矿浮选尾矿与炉渣

根据磷尾矿综合利用现状，提出了利用地质聚合反应综合利用磷矿浮选尾矿和炉渣的研究思路。通 过碱热活化处理使磷尾矿具有了一定活性，煅烧温度 600 ℃时得到了机械性能最佳的磷尾矿基地质聚合物，分析 表明碱热活化处理的作用机理是硅铝酸钠的生成。加入高炉矿渣对磷尾矿进行了改性，当炉渣用量为 50% 时抗压 强度达到最大值 30.48 MPa，与不加炉渣时相比强度增加了 12.7 倍，借助 XRD、NMR、SEM、FTIR 分析表明添加高炉 矿渣促进了 C—（A）—S—H 凝胶的形成，从而增强了磷尾矿基地质聚合物抗压强度。     

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。     

以磷渣—磷尾矿为主要原料的保温板研制

磷渣和磷尾矿都是工业废弃物,它们的堆放不仅占用土地而且对环境构成潜在危害。通过研究磷渣与生石灰的比,水灰比,磷尾矿掺量,水泥用量等得到制备保温板的最佳配比:膨胀珍珠岩10%、磷尾矿60%、水泥3%、磷渣∶生石灰(质量比)=4∶1、水灰比0.24。按此配方配料,成型后经174.5℃、8h蒸压养护所制得的保温板,其容重为1.49g/cm3、抗折强度3.56MPa、抗压强度12.5MPa、导热系数0.143W/(m.K),超过了国标规定的指标。     

双极膜在磷石膏资源化利用方面的应用前景

磷石膏是磷酸生产过程中产生的主要副产物,其成分和性质受磷矿资源特性和磷酸生产工艺的影响而表现出复杂多变性,除此,磷石膏还表现出产排量大、堆存面积广等特点,这也就严重制约了磷石膏后期的资源化利用途径.现在已有的磷石膏资源化利用技术存在成本高、潜在威胁大、处理量低等缺陷,难以大规模、广范围的应用,而双极膜技术能够借助电场作...     

矿山废石全尾砂充填研究现状与发展趋势

矿产资源开发过程中产生的废石、尾砂和冶炼渣,等占我国工业固体废料排放量的85％左右.大量矿山固体废料堆放地表,易造成严重污染,诱发泥石流、尾矿溃坝事故.固体废料充填工艺是解决矿山废尾排放的最有效途径.本文介绍了低浓度分级尾砂充填、全尾砂高浓度充填、膏体似膏体充填、块石胶结充填工艺的研究与应用现状,并分析了矿山废石全尾砂充填技术的研究与发展方向.     

基于正交实验的废石-磷尾砂充填材料配比优化研究

为改善磷矿山固废物的赋存问题,采用正交实验法,开展了废石、磷尾砂充填配比研究。基于SPSS多元非线性回归分析,研究充填体单轴抗压强度、泌水率及坍落度的影响因素,确定较优配比并开展半工业实验进行可靠性分析。实验结果表明:当废石尾砂比为6∶4时,充填性能达到较优;当充填料浆的质量浓度为78%、水泥掺量为280 kg/m3时,充填体泌水率达到较优并满足高流态的泵送要求,符合矿山充填工艺要求。      

磷渣改性沥青混合料的综合利用研究

为了解决生产黄磷时排放的水淬磷酸盐类工业废渣难题,提高废弃物资源的再利用率。通过实验研究不同磷渣掺量下沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,对基质沥青混合料及磷渣改性沥青混合料分别进行了马歇尔实验、车辙实验以及浸水马歇尔实验,结果表明:当磷渣掺量为9%时,磷渣改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性能达到较佳。并通过采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对磷渣改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。分析结果表明:在基质沥青中掺加磷渣能够明显提高沥青混合料的基本路用性能。按照本文的实验研究,得出当磷渣以9%的粉油比掺加到基质沥青中时改性效果较佳的结论。综合分析得出,磷渣改性沥青研究具有一定的研究价值,能够解决水淬磷酸盐类工业废渣难题以及资源再利用,并为延伸产业链等提供了新途径。      

磷石膏治理重金属废水的研究进展

磷石膏是磷化工行业排放的工业固体废物,其产量大、综合利用率低,导致大量磷石膏露天堆存,生态风险高,资源浪费严重。磷石膏因其独特的理化性质可吸附重金属离子,在环境治理领域具有广阔的应用前景。但未经处理的磷石膏吸附性能较弱,采用高温煅烧、微波诱导、碱化改性和表面改性等方法可显著提高磷石膏对重金属离子的吸附能力。此外,以磷石膏为原料制备的硫酸钙晶须和羟基磷灰石是合适的重金属离子吸附剂。综述了磷石膏资源化利用面临的困难和磷石膏吸附水中重金属离子的研究现状,分析了磷石膏在重金属废水治理领域的应用前景和亟需解决的问题。     

含钛高炉渣高温熔融改性制备微晶铸石试验研究

摘 要 为推动大宗废弃物和新型废弃物的综合利用,开发热态炉渣余热高效回收和资源化利用技术,以某含钛高炉渣及矿山铁尾矿为原料,利用高炉渣排渣时的高温熔融改性制备微晶铸石,系统研究了不同原料 配比对微晶铸石性能的影响。结果表明：当含钛高炉渣配比为41.7%,铁尾矿配比为58.3%,可得主要晶相为透辉石、辉石,且其耐酸度、耐碱度、抗折强度等性能均达到相应国家标准的微晶铸石产品。通过利用高炉 渣排矿时的余热,将含钛高炉渣与铁尾矿制备微晶铸石产品,为矿山铁尾矿与高炉钛渣的综合利用提供了新思路。     

金川铜镍矿资源综合利用和矿山生态环境建设

介绍金川有色金属公司固体废弃综合利用和矿化生态建设方面的工程措施和效果，采用尾矿砂膏体泵送充填、闪速炉水淬渣代替充填骨料、粉煤灰代替部分井下充填水泥等工艺技术，不仅解决固体废弃的污染问题，而且综合利用了资源。建成固体硫磺、硫酸、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠和焦亚硫酸钠等产品的生产设施，不仅治理了二氧化硫污染，还有效利用硫资源。综合利用各种工业废水，种草种树，复垦尾矿加，实现区域生态环境的改善。