铁尾矿废石免烧透水砖制备及性能研究

以铁尾矿废石、水泥和铁尾矿粉为原材料,静压成型制备铁尾矿废石免烧透水砖,研究了成型压力、保压时间、养护时间、水胶比、孔隙率对透水砖抗压强度、透水系数的影响,通过SEM分析样品的微观形貌。结果表明:配合比设计参数为设计孔隙率20%,水泥10%,铁尾矿粉10%,铁尾矿废石80%,水胶比0.4,减水剂掺量为1.5%;透水砖的最佳工艺条件为成型压力8 MPa,保压时间50 s,标准养护28 d,在此条件下制得的透水砖抗压强度为10.4 MPa,透水系数为2.24×10^(-2) cm/s。

白云尾矿与转炉渣制备烧结透水砖及性能研究

为充分利用白云鄂博再选尾矿和包钢转炉渣,以其为原料采用高温煅烧的方式制备烧结透水砖。结果表明:选定钢渣骨料级配5~10 mm∶2.5~5 mm∶0~2.5 mm=4∶3∶3,最佳方案为尾矿掺量25%,成型压力30MPa,烧结温度1180℃,保温时间50 min,此时透水砖的粘结相为镁铁尖晶石相和硅酸钙相,抗压强度为28 MPa,透水系数为0.091 cm/s,均优于国标《烧结普通砖》(GB/T 5101-2017)中MU25(25 MPa)的抗压强度要求和《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993-2010)中A级0.02cm/s的透水系数要求。

石墨尾矿制备免烧仿石砖工艺与性能研究

目的:研究石墨尾矿制备仿石砖的工艺和性能。方法:通过扫描电子显微镜和力学性能测试等手段对制备的免烧仿石砖进行了表征和评估。结果:研究表明,采用压制成型法利用石墨尾矿制备免烧砖,最佳的石墨尾矿掺混比为50%,陈化时间为21 d,此时免烧砖抗压强度35.53 MPa,吸水率为4.22%,均达到产品要求的标准。结论:通过SEM观察,制备的仿石砖表面平整,无明显的孔隙和裂缝。力学性能测试表明,仿石砖具有较好的抗压强度和耐磨性。意义:利用石墨尾矿制备免烧砖在技术上是可行的,对环境保护和资源回收具有重要意义。

粉煤灰加入量对钼尾矿制备烧结砖性能的影响

以某钼尾矿为主要原料,外掺一定量的粉煤灰制备钼尾矿烧结砖,探究粉煤灰加入量对钼尾矿烧结砖性能的影响。结果表明:粉煤灰的最佳外掺量为6%,此条件下制备的钼尾矿烧结砖的抗压强度为25.87 MPa,抗折强度为12.85 MPa,体积密度为1.83 g/cm^(3),吸水率为13.65%,烧失重为8.17%,各项指标均达到了建筑用砖的标准。

秦岭金矿四范沟尾矿制砖试验研究

为探索秦岭金矿四范沟尾矿综合利用方法,以工艺矿物学特征为基础,分别进行制备烧结砖和免蒸免烧砖试验。结果表明:该尾矿矿物组成及粒度适宜制砖;制备烧结砖最佳试验条件为膨润土添加量15%,成型水分7%,成型压力15 MPa,升温速率10℃/min,烧成温度1050℃,保温时间2 h,获得的烧结砖达到MU25级别,可在严重风化地区使用;免蒸免烧砖最佳试验条件为成型压力25 MPa,成型水分18%,水泥配比20%,且各因素对试样抗压强度影响程度依次为水泥配比>成型压力>成型水分。研究结果为秦岭金矿四范沟尾矿制砖及综合利用提供了依据与参考。

铁尾矿砂浮石混凝土多孔砖砌体力学性能试验研究

为寻求铁尾矿堆积问题解决方案,以材料再利用为基础,结合实际,提出用铁尾矿砂、浮石分别代替部分细、粗骨料制备砌块,并对该砌块砌筑成的砌体进行力学性能试验研究,主要进行抗压、抗剪及沿通缝和齿缝抗弯试验,分析其破坏过程及破坏形态。试验结果表明,铁尾矿砂浮石混凝土多孔砖砌体表现出更大的脆性,抗压、剪、弯强度试验值均比现行规范计算值大,尤其是抗剪及抗弯强度,主要原因是出现了类似结构加固中销键的构件。最后,对试验数据采用最小二乘法进行回归分析,建立了该砌体对应的强度平均值计算公式。

钒尾矿制备免烧砖工艺及机理分析

陕南地区酸浸提钒尾矿堆存量大,存在极大的安全隐患和环境隐患。为了促进尾矿的利用,减小其堆存给矿山和社会带来的危害,以钒尾矿和水泥为主要原料制备免烧砖,进行了尾矿的基本性质和环境安全性分析,对制备免烧砖工艺过程中的物料配比、外加剂种类及用量、用水量和成型压力进行了系统研究,并通过X射线衍射和扫描电镜分析了免烧砖强度形成的机理。研究结果表明:钒尾矿中石英和石膏含量高,且毒性浸出及放射性均满足建材标准要求,能够用于制备免烧砖;在钒尾矿和水泥质量配比为85∶15、三乙醇胺掺入量为7.5‰、用水量为15%、成型压力为12.5 MPa的条件下,可以制备出MU15等级的免烧砖;免烧砖养护过程中,钒尾矿和水泥中的矿物发生水化作用,形成水化硅酸钙、水化铝酸钙等,矿物质交联成致密的结构,保障了免烧砖的强度。使用钒尾矿制备免烧砖对尾矿的利用率高,是实现尾矿减量化、大宗化利用的一种有效方案。

铁尾矿对微波烧结砖力学性能影响的试验研究

以铁尾矿和工程弃土为原材料,通过微波烧结技术制备烧结砖,分析铁尾矿对微波烧结过程的影响,利用SEM及压汞技术分析铁尾矿对微波烧结砖微观性能的影响。结果表明:铁尾矿改变了微波烧结砖材料整体的介电性能,提高了烧结砖在微波辐射下的损耗能力,加快整体烧结进程。铁尾矿弃土微波烧结砖具有良好的抗压强度,铁尾矿掺量为25%时,烧结砖抗压强度为35.38MPa,孔隙率为13.28%;铁尾矿掺量过多时,砖体内部出现局部膨胀或热应力集中现象,产生微裂缝及孔洞,造成抗压强度降低,所以铁尾矿作为制砖原材料时应控制掺量在25%~30%。

低品位废料中回收铂和铑的工艺研究

玻璃纤维厂产出的废耐火砖经选矿回收后,尾矿仍含有一定量的铂和铑。试验对尾矿进行加压酸浸处理,以期从低品位废料中回收铂和铑。在最佳浸出工艺条件下,耐火砖用量为100 g,液固比为5∶1,硫酸用量为55 g,氯化钠用量为40 g,硝酸钠用量为25 g,反应温度为200℃,系统压强为1.6 MPa,反应时间为4 h,铂的浸出率可达66.51%,铑的浸出率可达57.69%。试验结果表明,采用氯化钠+硝酸钠+硫酸体系处理该类型低品位废料,可实现铂和铑的高效浸出,该工艺具有较好的应用前景。

石煤提钒尾渣基钙长石烧结砖的烧结及重金属固化机理

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。石煤提钒尾渣是一种危险的工业废弃物,综合利用石煤提钒尾渣具有重要的环保与经济意义。本研究以石煤提钒尾渣为主要原料制备了建筑用烧结砖,研究了烧成温度对样品结构和性能的影响规律,探究了Cu、V和Zn重金属浸出活性的钝化机理。结果表明:烧成温度显著影响烧结砖的相组成、显微结构和性能。适当提高烧成温度不仅有助于石英与原料中的碱性物质反应,生成富硅液相,提高样品的致密度,而且促进了黄长石向钙长石转变及莫来石生成。这些晶相与玻璃相互胶结,赋予制品较高的致密度和抗压强度。此外,提高烧成温度增大了制品中Cu、V和Zn的残渣态含量,减小了制品的孔径与孔容积,从而实现了Cu、V和Zn的固化。采用烧成温度为1 200℃,保温时间为3 h的工艺制度,制备出的建筑用烧结砖的各项性能均满足《烧结普通砖》(GB/T 5101—2003)中Mu25等级的要求,且制品的Cu、V、Zn重金属浸出浓度均低于标准值。研究结果为石煤提钒尾渣的综合利用提供了新的思路。

大西沟铁尾矿制砖线工艺技术改进

为大力推进绿色矿山和绿色矿业发展示范,柞水县再生资源利用有限公司接收陕西大西沟矿业有限公司在线生产尾矿干基约3000 t/d。基于大西沟铁尾矿性质,对再生资源公司目前所存在的各种问题设计了整改方案,主要从设备选型、工艺流程和技术升级等方面提出了相应的技术改进措施。该设计不仅可以有助于选厂处理尾矿资源,也为国内其他类型矿山减少尾矿库压力提供参考。

低阶煤泥资源化综利用方案研究

我国低阶煤储量巨大,低阶煤泥的高效综合利用对保障我国煤炭工业的健康发展、提高能源利用率意义重大。为探索一条低阶煤泥高效综合利用途径,以小保当选煤厂低阶煤泥为研究对象,结合周边市场产品需求,基于煤泥筛分、浮沉及浮选试验结果,通过研究尾煤制砖混合料的化学成分与物理性能并进行模拟成型、干燥与焙烧试验,以及优化精煤制粉工艺,最终确定小保当选煤厂低阶煤泥资源化综合利用方案:低阶煤泥先经浮选得到浮选尾煤和浮选精煤,其中浮选尾煤利用自身热值烧结制砖,制砖余热经回收、转化成为热蒸汽和高温烟气,对外提供热源;浮选精煤利用制砖余热进一步干燥,研磨制成清洁能源精煤粉。研究表明:小保当选煤厂低阶煤泥通过二次浮选工艺可同时实现浮选尾煤灰分≥75%和浮选精煤灰分≤8%,满足后续制砖和制粉的要求;制砖方案可满足制砖对原料的需求,且可实现余热再利用;经过制粉工艺优化可得到合格煤粉产品(粒度<0.075mm,水分≤8%);方案总投资15380.79万元,纯利润5326.10万元/a,静态回收期为2.89a。通过试验研究、制粉工艺优化、投资估算与经济效益分析可知,该综合利用方案在技术、经济上可行,能够实现所有物料和余热资源化综合利用。

大掺量黄金尾矿烧结黏土砖组分比例研究

利用黄金尾矿制备烧结砖是消纳大宗黄金尾矿的有效途径之一,可从黄金尾矿混合黏土制备符合国家标准烧结砖着手,以黄金尾矿黏土混合材料的塑性指数作为影响烧结砖强度的关键因素展开研究。通过对不同掺配比例的黄金尾矿黏土混合材料进行液塑限联合测定试验,发现借助黄金尾矿和黏土的塑性指数即可计算出黄金尾矿黏土混合材料的塑性指数。通过对黄金尾矿黏土混合材料塑性指数与烧结砖强度进行回归分析,得到黄金尾矿黏土混合材料烧结砖的强度与计算塑性指数间的6阶回归方程。根据所需黄金尾矿黏土混合材料烧结砖的强度可求得混合材料的掺配比例,也可以根据混合材料的掺配比例预测黄金尾矿黏土混合材料烧结砖的强度。大掺量黄金尾矿黏土混合材料制备烧结砖时,在满足黄金尾矿掺量大于30%、烧结砖强度大于10 MPa的条件下,还需同时满足黏土的塑性指数大于14%、黄金尾矿掺量为30%~55%、黄金尾矿黏土混合材料塑性指数为12%~20%的要求。

添加石煤提钒尾渣对建筑用烧结砖性能的影响

本研究以石煤提钒尾渣为原料制备了建筑用烧结砖,研究了石煤提钒尾渣细度及添加量对制品抗压强度及吸水率的影响,采用XRD和SEM表征手段分析了石煤提钒尾渣添加量调控烧结砖相组成与显微结构的机理,检测了制品的抗冻融性与使用安全性。结果表明:提高尾渣细度改善了样品的致密度与抗压强度,引入尾渣使样品的抗压强度先增大后减小。B3样品(尾渣:黏土:粉煤灰=30:30:40)经1150 o C烧成后,其抗压强度≥35 MPa,吸水率小于≤13%,综合性能满足《烧结普通砖》(GB/T 5101-2003)中Mu30的要求。XRD与SEM分析表明,添加15%~30%尾渣有利于生成液相,促进钙长石与钙黄长石的生成,晶粒与液相相互胶结,使制品具有较高的抗压强度与致密度及较好的抗冻融性能。

钼尾矿制备免烧耐火砖的研究

以钼尾矿(MoT)为主要原料,配以适量辅助原料,采用压制成型法制备免烧耐火砖。研究成型压力和漂珠(DB)掺量对样品性能的影响。结果表明,当钼尾矿、漂珠、水泥与粉煤灰(FA)配比为55∶25∶10∶10,拌和水用量为10%,成型压力为15 MPa时,样品抗压强度达到7.8 MPa,且耐火性能满足GB/T 9978.1-2008建筑行业标准。微观分析表明,DB均匀地镶嵌在样品内部,完整性较好,且有网状、粒状胶状物质包覆在漂珠颗粒表面。DB将空气隔绝到一个个封闭的空间内,可有效减少热量的传递。

基于响应面法的片麻岩尾矿烧结砖优化工艺研究

为了对片麻岩尾矿烧结砖的烧制工艺进行优化分析。以片麻岩尾矿为主料,添加少量黏土进行复配制备烧结砖,采用Box-Behnken响应面法创建了影响因子与响应值之间的二次回归模型,分别考察了烧结温度、黏土掺量、成型水分、颗粒粒径4个烧制工艺参数交互作用对片麻岩尾矿烧结砖抗压强度的影响,并对所研究的烧制工艺进行优化。结果表明:烧结砖最佳烧制工艺条件为黏土掺量35%,烧结温度1050℃,颗粒粒径0.3 mm,成型水分10%。在最优工艺条件下,室内试验制备所得烧结砖抗压强度为21.57 MPa,满足《烧结普通砖》(GB/T 5101—2017)中MU 20的标准。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析方法对烧结温度1050℃、成型水分10%、颗粒粒径0.3 mm、不同黏土掺量条件下制得的烧结砖进行表征,结果与响应面法得到的最佳工艺相吻合,该烧制工艺参数组合可为制备性能良好的烧结砖提供理论指导。

钼尾矿免蒸压砖的制备及性能研究

以钼尾矿、矿粉为主要原料,消石灰和水玻璃为激发剂,采用振动成型法制备了免蒸压砖,研究了钼尾矿用量、养护温度、激发剂种类及用量等因素对免蒸压砖抗压强度的影响,通过SEM、EDS表征了不同龄期的水化产物,分析了其强度形成机理。结果表明:在钼尾矿-矿粉-石灰体系中,添加水玻璃可以提高石灰常温下的碱激发效果,矿粉中所含的硫酸盐可以加快水化反应,促进水化硅酸钙和水化铝酸钙的形成。免蒸压砖最优配比为:钼尾矿65%、矿粉30%、石灰5%,水玻璃掺量为矿粉质量的0.5%,水灰比0.43,按此制得的免蒸压砖28 d抗压强度为37.8 MPa,符合GB/T 21144—2007《混凝土实心砖》中MU35的要求。

碱激发-碳养护对铜尾矿固化砖的作用机理研究

以细粒级铜尾矿作为主要原材料,水玻璃为激发剂,辅以少量水泥和粉煤灰,通过碱激发反应、压制成型及碳养护制备铜尾矿固化砖。采用X射线衍射、热重-差示扫描量热法、压汞法和扫描电子显微镜-能谱仪等对试样的物相组成、碳化产物、孔隙分布和微观产物形貌进行分析,探讨碱激发-碳养护对铜尾矿固化砖性能提升的影响规律。结果表明,水玻璃可以激发铜尾矿的部分胶凝活性,生成更多絮凝状C-S-H凝胶,改善铜尾矿固化砖的微观孔结构进而提升其抗压强度。碳养护的时机选择至关重要,固化砖成型后立即进行碳养护,碳化反应会与碱激发反应竞争OH-,生成文石型和方解石型CaCO 3,导致C-S-H凝胶的生成量减少,孔隙率增大,抗压强度降低。固化砖密封养护84 h后再碳养护84 h,其7 d抗压强度可提高20.9%,碳化产物CaCO 3填充内部孔隙,有害孔和多害孔数量大幅减少,无害孔数量增加,整体结构密实程度提高,从而解决铜尾矿固化砖表面泛霜的问题。

铁尾矿基免烧透水砖的制备及其性能研究

以细铁尾矿粉、粉煤灰、磷石膏和矿渣微粉为胶凝材料,电石渣为激发剂,羧甲基纤维素钠水溶液为胶粘剂,采用半干压成型法,结合恒温恒湿养护工艺制备铁尾矿基免烧透水砖。结果表明:胶材体系中掺入水泥有利于免烧透水砖力学性能的提高,水泥熟料中的C2S、C3S等可促进细铁尾矿粉胶材体系进行水化反应,且蒸汽养护可提高免烧透水砖的力学性能,最佳配比为m(细铁尾矿粉)∶m(矿渣微粉)∶m(粉煤灰)∶m(磷石膏)∶m(骨料)=30∶30∶10∶30∶300,使用60℃蒸汽养护,制备出28 d抗折、抗压强度分别为2.72、24.5 MPa、透水系数为3.1×10^(-2)cm/s的免烧透水砖,性能符合GB/T 25993—2010《透水路面砖和透水路面板》的要求。

超细铜尾矿免烧免蒸养环保砖的研究

文中通过正交试验得出适用于超细铜尾矿的最佳固化剂配方为:水泥、粉煤灰、消石灰、脱硫石膏和石英粉用量分别为25%、40%、25%、4%和6%。固化剂掺量为20%时,超细铜尾矿免烧免蒸养环保砖的性能最佳,其7d、28d抗压强度分别为17.6MPa、22.5MPa,软化系数分别为0.65和0.80。C-S-H凝胶、钙矾石[Ca_(6)Al_(2)(SO_(4))_(3)(OH)_(12)·26H_(2)O]等新矿物的生成是超细铜尾矿环保砖具有较高的抗压强度和耐水性的主要原因。