竹纤维增强金尾矿砂加气混凝土性能研究

以竹纤维为增强材料制备B06级金尾矿砂加气混凝土,分析了竹纤维掺量和长度对竹纤维砂加气混凝土(BFAAC)料浆流动性、发气高度、干密度和抗压强度等的影响;采用XRD及SEM分析了BFAAC的物相组成和微观结构。结果表明:随着竹纤维掺量的增加,BFAAC的料浆流动性、发气高度逐渐下降,试样干密度逐渐增大,抗压和抗折强度先提高后降低,竹纤维的最佳掺量为0.3%。竹纤维长度对BFAAC浆料性能和制品基本物理力学性能影响不明显。XRD和SEM分析表明,BFAAC的水化产物主要是托贝莫来石和少量C-S-H;竹纤维不参与基体材料之间的水化反应,而是通过物理作用达到增强效果。

注浆成形制备金尾矿基轻质瓷浆料性能的研究

本研究采用了注浆成形工艺制备金尾矿基轻质瓷制品,研究了其浆料性能。通过引入通过温轮胶、魔芋胶和羟丙基甲基纤维素等悬浮稳定剂来改善陶瓷浆料稳定性和流动性,使浆料达到注浆成形的要求。同时,还阐明了悬浮稳定剂对陶瓷浆料稳定性和流变特性的影响。

金尾矿混凝土中重金属长期浸出行为研究

为了探究金尾矿作为混凝土细骨料使用时的重金属浸出风险,分析了金尾矿混凝土在不同pH浸提液中的浸出行为以及长期浸出特性,并运用动力学模型,预测了未来30年的重金属累积浸出量。结果表明,金尾矿中的Ba、Cd、Cr、Pb、Mn、Cu含量均超过了中国土壤元素背景值,其中Ba、Cd、Pb、Mn、Cu的浸出量较为显著。金尾矿掺量与重金属浸出量呈正相关,重金属累积浸出量在16 d后显著降低。根据30年浸出量预测,Pb、Cu、Ba的浸出量为2~3 mg/L,Cd、Cr和Mn的浸出量在1 mg/L以内,表明金尾矿在混凝土中的固化效果良好,重金属长期浸出风险较低。

金尾矿综合回收技术研究进展

金矿选别过程中产生的尾矿量逐年上升,长期堆存不仅会占用大量土地资源,还会对环境造成污染,且金尾矿中还残留了金、钨、铁等有价金属矿物以及石英、长石、重晶石等非金属矿物,具有较高的回收利用价值,因此金尾矿的综合回收利用是金矿资源绿色高效开发的重要内容。综述了金尾矿中有价金属矿物(金、铁、钨、锌等)和非金属矿物(石英、长石、绢云母、重晶石等)的回收工艺、药剂种类及药剂制度,指出了各种矿物回收中存在的问题。未来应结合计算机技术加强新型浮选药剂的设计与开发,持续优化工艺流程,提高综合回收率,以实现金尾矿资源的最大化利用。

基于正交试验的金尾矿混凝土配合比设计研究

目的:为了有效解决金尾矿的处理问题以及缓解砂石资源短缺的现状,探索利用金尾矿替代部分天然砂制备金尾矿混凝土的可能性。方法:通过立方体抗压强度测试,结合正交试验方法,深入分析了水胶比、金尾矿代替率、砂率以及粉煤灰掺量这四个因素对金尾矿混凝土28 d抗压强度的影响。运用极差和方差法进行了系统分析,确定了各因素在影响金尾矿混凝土28 d抗压强度方面的权重;此外还基于正交试验的数据,建立了金尾矿混凝土抗压强度的多元回归方程。结果:研究结果表明,水胶比对金尾矿混凝土抗压强度影响最为显著,其次是金尾矿代替率、粉煤灰掺量、砂率。建立的回归方程R^(2)为0.872,可在一定程度上预测其抗压强度。意义:研究结果可为金尾矿资源的综合利用提供一定的参考价值。

土凝岩改良金尾矿力学性能研究

为了研究土凝岩改良金尾矿的力学特性,以张家口市赤城地区的金尾矿为研究对象,用无侧限抗压强度试验研究了不同掺量、压实度和养护龄期对改良后金尾矿抗压强度的影响,并用极差分析的方法分析试验结果,结果表示:土凝岩掺量、压实度以及养护龄期对土凝岩改良金尾矿的无侧限抗压强度均有影响,各因素中,龄期对抗压强度的影响最为显著,土凝岩的掺入量次之,压实度的影响最差。增加土凝岩掺量,改良后金尾矿抗压强度就会增大;增加养护龄期,改良后金尾矿抗压强度就会增大;增大压实度,改良后金尾矿抗压强度就会增大。

金尾矿资源化利用研究进展

金尾矿大量堆存不仅占用了宝贵的土地资源,而且存在极大的安全隐患。这些尾矿中部分金属元素和非金属矿物含量较高,具有较大回收价值与资源化利用前景。针对金尾矿的资源化利用,详细阐述了金尾矿回收金、铁、铅等有价金属和石英、长石、绢云母等非金属矿物的技术路径与工艺特点,分析研究了金尾矿活化后作为胶凝材料用于采区充填的技术方案,同时对金尾矿制备混凝土、烧结砖、陶粒、泡沫陶瓷等建筑材料的研究进展进行了综述。最后综合评述了金尾矿资源化利用存在的问题和研究发展方向。

化学-高温-机械复合活化金尾矿及机理分析

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径.主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性.采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性,探究不同活化方式对金尾矿活性的影响.测定标准稠度用水量和凝结时间,分析不同金尾矿掺量对复合胶凝材料物理性能的影响.通过XRD分析、SEM分析和火山灰试验研究了金尾矿的活化机理和水化特性.结果表明:化学-高温-机械复合活化效果>高温-机械复合活化>机械活化>高温活化.在化学-高温-机械复合活化下,较原金尾矿28 d抗压强度比(58.25%),治化后的金尾矿强度提高到74.98%.高温活化和机械活化会使得金尾矿的主要矿物相结晶度降低,但火山灰活性较低.CaO的存在有助于进一步降低结晶度,并在水化反应过程中,其提供的碱性环境,会产生活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3),加速Ca(OH)_(2)与活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3)反应,C—S—H凝胶和铝酸盐水合物含量增多,结构更加致密,抗压强度得到提升.

活化金尾矿掺量对混凝土力学性能与微观结构性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了研究活性金尾矿掺量对混凝土力学性能、微观结构性能和水化性能的影响,开展了不同掺量金尾矿混凝土的力学性能、XRD、TG-DTG和水化特性实验。结果表明:在粉磨时间为30 min时,金尾矿的比表面积达到了极大值以及其晶体结晶化度达到了极小值。而在金尾矿掺量为30%时,混凝土的基本力学和物理性能达到较佳状态;且掺入活性金尾矿混凝土的微观结构性能、水化放热速率和放热量均优于掺入非活性金尾矿混凝土的微观结构性能、水化放热速率和放热量。随着金尾矿粉磨时间的不断增大,金尾矿粒度累积曲线的变化规律都呈现先增大后趋于稳定的趋势,且随着粉磨时间的不断增大,金尾矿粒度累积越来越大。

金尾矿基轻质瓷的制备研究

以金尾矿为主要原料,以玻璃粉为高温黏结剂,以高铝固体废弃物为增强剂制备轻质瓷。研究了不同烧成温度和不同金尾矿含量对轻质瓷物理性能、相组成和微观结构的影响。研究结果表明:在金尾矿含量为85 wt.%和烧成温度为1030℃的条件下制备的轻质瓷,其吸水率、抗弯强度、体积密度和显气孔率为17.01%、32.23 MPa、1.79 g·cm^(-3)和29.66%,达到了传统轻质瓷的性能要求;金尾矿基轻质瓷的主要物相为石英、斜长石和辉石。同时,实验探究了金尾矿基轻质瓷坯体与釉的结合性能。研究发现,坯的线膨胀系数比釉略高,坯釉结合良好。当金尾矿含量为85 wt.%时,在1030℃烧成的轻质瓷抗折强度为50.59 MPa。

硫酸盐侵蚀作用下碱激发金尾矿充填体性能研究

为研究硫酸盐侵蚀作用对碱激发金尾矿充填体性能的影响机理,基于室内模拟硫酸盐侵蚀试验,通过表观形貌、无侧限抗压强度、质量变化以及微观表征手段,探究了在清水环境以及硫酸钠溶液、硫酸镁溶液、硫酸钠+硫酸镁混合溶液侵蚀环境下,碱激发金尾矿充填体宏观力学特性和微观特征的演变过程。研究结果表明,硫酸镁溶液和硫酸钠+硫酸镁混合溶液对充填体性能的劣化损伤作用远大于硫酸钠溶液和清水。随着浸泡龄期的增加,在硫酸镁溶液和硫酸钠+硫酸镁混合溶液中的充填体表观损伤严重,无侧限抗压强度持续减小直至丧失承载力,质量先增加后减少;而在硫酸钠溶液和清水中的充填体表观形貌未发生明显变化,无侧限抗压强度不断增大直至平缓稳定,质量缓慢减少。总体而言,硫酸盐对充填体性能的劣化损伤作用从高到低依次为硫酸镁>硫酸钠+硫酸镁>硫酸钠。

金尾矿复合砂对不同强度等级混凝土性能的影响

将金尾矿复合砂作为细集料替代天然砂,研究了金尾矿复合砂替代率对C30~C50混凝土和易性、抗压强度及耐久性的影响,并对力学性能较优组进行了微观结构分析。结果表明:当金尾矿复合砂替代率低于50%(质量分数)时,混合砂具有较优级配;当金尾矿复合砂替代率由0%增加至50%时,需通过调整外加剂掺量来保证金尾矿复合砂混凝土良好的工作性;当金尾矿复合砂替代率为20%~30%时,C30~C50混凝土不同龄期抗压强度、抗碳化性能和抗冻性能较未掺金尾矿复合砂基准组均有较大提升,微观水化产物相互交织增强了结构密实性。

碱激发金尾矿制备蒸压加气混凝土及机理研究

研究表明用于金尾矿加气混凝土的水玻璃碱激发剂最佳模数为1.1~1.2,其最佳掺量为2%,此时,金尾矿加气制品的28 d抗压强度为4 MPa,干密度在600 kg/m~3,强度密度比为0.66。由XRD及SEM分析可见,金尾矿蒸压加气混凝土水化产物主要有托勃莫来石和水化硅酸钙凝胶,孔结构以气泡孔和毛细孔居多,且由SEM扫描分析结果可知,激发剂的引入可有效促进托勃莫来石的生成和改善孔结构。故金尾矿蒸压加气混凝土在合适的配比、一定的蒸养制度以及添加适量碱激发剂下可获得性能较佳的加气制品。

土凝岩改良金尾矿耐久性研究

为解决建筑材料短缺以及大量尾矿堆积造成的问题,许多学者采用土凝岩来改良尾矿,不仅可以解决建筑材料短缺的现状,而且可以提高固废的综合利用率。通过实验室内试验,对金尾矿改良后的路用耐久性进行了研究,为其在公路建设中的推广使用奠定了试验基础。采用室内水稳定性实验,研究土凝岩改良金尾矿无侧限抗压强度的影响规律,揭示土凝岩改良金尾矿的耐久性能。研究发现:土凝岩掺量的增加、压实度的增大、养护龄期的增长会使改良金尾矿的强度提高,但在干湿循环条件下土凝岩改良金尾矿的强度会明显降低。

金尾矿水泥改良黄土路基物理性能及微观结构研究

文章研究不同掺量金尾矿改良黄土路基的效果,将水泥与金尾矿混合,利用无侧限抗压强度及抗剪强度试验验证金尾矿改良路基的可行性。试验结果表明,7 d、14 d无侧限抗压强度及抗剪强度随水泥含量增加而增加,随后趋于稳定;金尾矿掺量为15%时,可有效提高黄土物理力学性能。微观测试结果表明,金尾矿对黄土内部孔结构有显著影响。随着金尾矿掺量增加,黄土内部孔隙逐渐减少,掺量达到15%时,孔隙率有效降低,土骨架强度提高。研究结果可为金尾矿水泥改良黄土路基提供参考依据。

金尾矿蒸压加气混凝土水化机理和微观结构分析

为明确金尾矿蒸压加气混凝土制品的水化机理和微观结构的内在关系,通过对比硬化坯体(NAC)、蒸压恒温养护0 h(AAC-0)和蒸压恒温养护8 h(AAC-8)的3组样品的XRD谱、IR谱图分析其水化产物种类的变化,并对比SEM照片分析了其微观结构变化.研究结果表明,随着蒸压养护过程的进行,坯体内的水化产物出现阶段性变化,最终由富钙型水化硅酸钙向托贝莫来石转化,由于托贝莫来石生成的局限性和同步性,导致微观孔壁结构出现明显的分层现象,后生成的托贝莫来石层使孔结构成为中空的刚性球,作为"骨料",起到骨架和支撑的作用.

金尾矿基轻质高强陶粒的制备及性能研究

本文采用商洛堆积量较大的金尾矿为主要原料,加入少量粘土、长石制备轻质高强陶瓷颗粒。研究生坯成球加水量、金尾矿含量、发泡剂含量和烧成温度对该金尾矿基陶粒性能的影响。采用光学显微镜、万能试验机、扫描电镜等对陶粒的断面形貌、筒压强度、显微结构等进行测试分析,确定最优工艺参数。最终制得金尾矿基轻质高强陶粒的筒压强度为10.2 MPa,堆积密度为762 g/cm3,吸水率为2.6%。

熔融法制备金尾矿微晶玻璃及性能研究

以金尾矿为主要原料，采用熔融法制备CaO—Al2O3-SiO2系微晶玻璃。利用差热分析（DSC）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析手段对所制备的微晶玻璃进行了分析测试与表征，并研究了不同晶化温度对制得微晶玻璃的物相组成、微观结构及性能的影响。结果表明：在850—950℃下，随着晶化温度的提高，所制备微晶玻璃的性能均提高。确定较佳的晶化制度为950℃保温3h，所制备微晶玻璃的热膨胀系数、抗折强度及密度分别为68．7×10^-7／℃，122MPa和2．836g／cm^3。

分散态磁化焙烧—磁选回收某金尾矿中的铁

采用分散态磁化焙烧—磁选方法对某金尾矿中含量为27.26%的铁进行回收试验,着重考察了焙烧时间、磁场强度、分散剂(六偏磷酸钠)用量、絮凝剂(油酸+煤油)用量对精矿铁品位和回收率的影响。试验结果表明:将原料于850℃和CO所占气体体积分数为2%的气氛中分散态磁化焙烧5 min,对得到的焙烧矿在磁场强度为111.44 kA/m、分散剂和絮凝剂掺量分别为2.50和5.64 kg/t的条件下进行1次弱磁选,可以获得品位为57.15%、回收率为81.43%的铁精矿。

用灵湖金尾矿制取微晶玻璃的试验研究

为综合利用河南灵宝地区大量堆存的金尾矿,以该地区有代表性的灵湖金尾矿为主要原料,进行了制取微晶玻璃的试验研究。结果表明:将灵湖金尾矿与氢氧化铝、碳酸钠、氧化钙和氧化锌按一定的比例混合,经熔融、水淬、热处理,可以制取主晶相为β硅灰石的微晶玻璃产品;较佳的热处理制度为烧结温度892℃、晶化温度976℃(Tc+10℃)。