热-机械协同活化铜尾矿水化胶凝性能研究

铜尾矿是铜矿经过一系列工艺选矿完成后剩下的颗粒直径较小的沙粒,其堆存会带来诸多环境问题。铜尾矿结晶度高、活性低,许多研究人员探究激发活性后的铜尾矿作为混凝土等材料的辅料,但利用率较低。本文通过热-机械协同活化的方式激发铜尾矿的活性,分析活性铜尾矿水化胶凝性能,依据抗压强度、粒径分布及矿相成分微观结构变化分析水化反应效果。在此基础上,采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和电子扫描电镜(SEM)对铜尾矿胶凝性能进行分析。研究结果表明:热-机械协同活化激发铜尾矿活性的力学性能有了很大提升,即铜尾矿在600℃、机械球磨时间80 min条件下,活性由5.60%上升至89.91%,抗压强度为10.87 MPa;XRD和FT-IR进一步分析出活化铜尾矿多处产生了水化C—S—H凝胶、N—A—S—H凝胶、钙矾石等胶凝物质,其形状多呈现絮凝状、棉团状及短棒状。本文研究为铜尾矿的进一步利用提供理论支撑。

钠盐球磨协同活化铜尾矿及胶凝水化性能研究

为提高铜尾矿活性,制备全尾矿胶凝材料,本文进行了机械球磨、无水Na_(2)CO_(3)、Na_(2)SO_(4)与铜尾矿共磨提高铜尾矿反应活性实验研究。通过调整钠盐掺量、球磨时间,分析了机械化学球磨过程中粒度分布和矿物相变化;采用球磨活化铜尾矿胶凝材料28 d抗压强度表征活化效果,利用XRD、TG-DTG、FT-IR、SEM-EDS等表征方法,阐明了铜尾矿水化反应机理。研究结果表明:在Na_(2)CO_(3)、Na_(2)SO_(4)掺量分别为50%、25%,球磨时间分别为40 min、60 min时,铜尾矿活性激发效果最佳;进行钠盐球磨后,铜尾矿粒径减小,颗粒均质化,石英、白云母、叶绿石、钙硅氧化物等主要结晶矿物非晶化,钠盐球磨活性铜尾矿基胶凝材料(CCT样品和SCT样品)28 d抗压强度分别达到了55.4 MPa、30.7 MPa,相比机械球磨铜尾矿(CT),抗压强度分别提高了13倍、7倍;钠盐的掺加对铜尾矿水化反应产物种类无影响,活性铜尾矿经水化反应主要生成C—S—H凝胶、N—A—S—H凝胶及短棒状钙矾石等水化产物,使活性铜尾矿基胶凝材料显示出良好的力学性能。

pH对精炼渣碳酸化效果机制研究

以新疆某钢厂精炼渣为实验原料,通过粒径、液固比、CO_(2)通气量、搅拌速度等不同工艺条件探究pH对精炼渣碳酸化效果的影响,分析碳酸化过程pH值和电导率的变化规律.通过XRD(X-Ray Difractometer)、SEM(Scanning Electron Microscope)、TG-DTG(Thermo Gravimetry-Derivative Thermo Gravimetry)、FT-IR(Fourier TransformInfrared Spectroscopy)、ICP离子色谱等表征方法研究在不同pH缓冲溶液下精炼渣碳酸化后矿相成分变化、pH对溶液中离子(Ca^(2+)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-))的迁移转化,并对碳酸化程度、CaCO_(3)的质量和CO_(2)吸收量做定量分析.结果表明:pH在弱酸和强碱的条件下会促进Ca^(2+)的更高溶解,使C-S-H凝胶在碳酸化的作用下发生脱钙,最终生成CaCO_(3),pH=6.00时,总失重率达到最大为30.10%;pH=12.46时,碳酸化程度达到最高为40.48%.碳酸化后的精炼渣可用作建筑材料,达到“以废治废”的目的.