助磨剂对钢渣基胶凝材料性能的影响

为了提高钢渣的胶凝活性及其在胶凝材料中的掺量,研究了不同单一助磨剂和复合助磨剂对粉磨产品的比表面积、筛余量、粒度分布的影响,以及对钢渣基胶凝材料试件抗折抗压强度的影响,采用X射线衍射、扫描电镜和热重分析等手段探究了钢渣基胶凝材料试件的水化机理。结果表明:单一助磨剂对钢渣的助磨效果以及对钢渣基胶凝材料试件的抗折强度和抗压强度的提高幅度由强到弱顺序为三乙醇胺、1,2-丙二醇、乙二醇、丙三醇、硫酸钠;添加复配的复合助磨剂S2(三乙醇胺、乙二醇、1,2-丙二醇的质量比为5∶7∶7)粉磨60 min的粉磨产品比表面积为495 m^(2)/kg,+45μm、+80μm粒级产率分别为8.7%、0.8%;养护3 d和28 d试件的抗压强度比未添加助磨剂情况下分别提升53.10%、36.70%;助磨剂的添加使钢渣基胶凝材料试件的水化产物增多,水化程度进一步完全,添加S2使钢渣基胶凝材料试件的水化产物Ca(OH)_(2)增多,微观形貌更致密、表面孔洞数量少,结构间空隙小,提高了钢渣基胶凝材料的强度。

微波预处理对中性条件下石英和长石浮选行为的影响研究

针对石英与长石难以有效浮选分离的问题,试验采用微波预处理的方法增大石英和长石表面性质的差异。研究在中性条件下油酸钠和十二胺为混合捕收剂、六偏磷酸钠为抑制剂条件下微波预处理分别对石英与长石浮选回收率的影响。试验结果表明,微波后的浮选回收率差值提高了11.87%。药剂吸附试验和Zeta电位测定结果表明,微波后石英对药剂的吸附能力下降,Zeta电位上升;而长石对药剂吸附能力上升,Zeta电位下降。说明微波预处理改变了矿物对药剂的吸附量,并增大了石英与长石表面性质的差异,提高了分选效果。

水热条件下钾长石的分解反应机理

实验研究了以氧化钙为助剂在水热条件下的钾长石的分解反应过程及反应机理。研究结果表明:在碱性条件下,钾长石的分解反应具有化学反应控制的特征。搅拌速率对反应速率无明显影响,但通过提高反应温度、提高n(Ca)/n(Al+Si)比值、减小钾长石的粒度3种途径,可以明显提高钾长石的分解率。钾长石的分解反应并不是简单的离子交换作用,而是在碱金属离子与水作用的基础上,反应物中的活化离子OH–与矿物表面的碱金属离子K+,Na+,Ca2+等作用,首先形成表面富硅贫铝的前驱聚合体(SiO2·nH2O)·,然后这些前驱聚合体分解,生成最终产物雪硅钙石。在水热条件下钾长石的分解率最高可达89.01%。

矿物聚合材料固化过程中的聚合反应机理研究

以粉煤灰、高岭石等为原料,制备出具有良好力学性能和耐酸性的矿物聚合材料制品,可代替部分硅酸盐水泥制品。根据矿物聚合材料制品在3 d、7 d、14 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)等测试分析结果,研究了该材料固化过程中的聚合反应机理。研究结果表明,矿物聚合材料在固化过程中的反应如下:(1)粉煤灰中的玻璃相在强碱的作用下首先发生溶解,其中部分Si—O、A l—O键发生断裂;(2)断裂之后的Si、A l组分在碱金属离子Na+、OH-等作用下形成Si、A l低聚体(—Si—O—Na、—Si—O—Ca—OH、A l(OH)4-、A l(OH)52-、A l(OH)63-),而后随着溶液组成和各种离子浓度的变化,这些低聚体形成凝胶状的类沸石前驱体;(3)前驱体脱水形成非晶相物质。核磁共振分析结果表明,28 d制品中,S i的存在方式以Q4为主。研究结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好的基础。

粉煤灰研究进展及展望

从环境保护和可持续发展角度,综述了粉煤灰原料及性质、活性研究、应用研究的现状和进展,提出了粉煤灰综合利用的问题和发展展望。

影响粉煤灰基矿物聚合材料性能的主要因素

以粉煤灰为主要原料,制备了性能良好的矿物聚合材料,可代替部分硅酸盐水泥制品。本文以制品的抗压强度为指标,系统地讨论了各种因素对制品性能的影响,结果表明:当粉煤灰掺量为85%,氢氧化钠用量占液相质量的40%,硅酸钠模数为3.5,固液质量比为2.0,养护温度为90℃(烘箱养护)时,制品的抗压强度最高。另外,对粉煤灰进行磨细加工有利于提高制品的性能,且随粉煤灰比表面积的增加,其抗压强度也在增加;而采用蒸养和水泥标准养护时,都具有一对应的最佳养护期。实验结果为进一步研究矿物聚合材料的反应机理奠定了良好的基础。

应用X射线衍射-扫描电镜-光学显微镜鉴定黑龙江石墨尾矿中的绢云母

石墨尾矿作为一类二次资源,当云母类矿物的含量在10%以上时,具有回收利用价值。黑龙江某地石墨尾矿中含有10%以上的云母类矿物,但其细度（500~800目）低于常规的云母矿,本文采用X射线衍射（XRD）分析矿物组成,再结合化学分析、扫描电镜-能谱、光学显微镜与纯矿物进行对比,由此鉴定云母类矿物种属。XRD研究初步表明石墨尾矿含有的云母族矿物属于白云母亚类或黑云母亚类。扫描电镜分析表明尾矿中的云母矿物与纯绢云母矿物均以片状和鳞片状为主要存在形态,而纯黑云母主要以片状形式存在。尾矿的Si O2含量为5%~13%,Al2O3含量为4%~8%,与纯绢云母接近。光学显微镜鉴定显示在正交偏光下石墨尾矿中的云母颜色和纯绢云母类似,而与纯黑云母截然不同。综合以上结果最终可确定该地石墨尾矿中的云母族矿物为白云母亚类中的绢云母。本研究为后续石墨尾矿的选矿工艺奠定了基础,也可应用于类似细度绢云母的鉴定。

硅(铝)酸盐类矿物晶体的^(27)Al、^(29)Si固体高分辨率核磁共振图谱解析方法

从核磁共振的基本原理入手,结合硅(铝)酸盐类矿物材料晶体结构特点,总结了利用27Al、29Si-NMR测试技术对该类材料的晶体结构进行分析时,应考虑的因素和注意事情,并以变高岭石例进行解析,为核磁共振方法在硅(铝)酸盐类矿物晶体结构分析中的合理运用和分析提供了参考。

河北某地鲕状赤铁矿工艺矿物学研究

在对某地矿石化学成分、矿物组成、矿石结构构造、矿石工艺粒度、矿物嵌布特征等工艺矿物学研究的基础上,对矿石不同磨矿细度条件下产品解离度及原矿筛析指标等进行了系统考查,为确定合理的选矿工艺流程及条件提供了依据。

粉煤灰的活性研究及进展

粉煤灰的活性大小是提高粉煤灰利用率的关键所在。本文综述了目前对于粉煤灰活性测试和评定的2种常规方法,同时研究了目前粉煤灰活性激发的手段、方法及最新研究,并对每种方法作了分析和评价。

工艺矿物学在矿物加工中的应用及发展趋势

工艺矿物学以要进行选矿加工的矿石为研究对象，能够提供其矿物组成、粒度大小、含量、与脉石等的嵌布状态、目的矿物的解离度等信息，在矿物加工中具有重要的作用，但在我国其受重视的程度远远不够。本文综述了国内工艺矿物学在矿物加工中的应用现状，分析了其中的原因，提出了在大力提倡“节能减排”和经济高速发展的当今社会，通过对流程的考察来选取最佳流程的重要性和必要性，指出了我国工艺矿物学在矿物加工中的发展趋势。

粉煤灰基矿物聚合材料抗压强度与其物相关系研究

本文以粉煤灰、矿渣、铁尾矿为原料制备矿物聚合材料,以7 d抗压强度为指标,对主要影响因素进行了四因素三水平正交试验,表明当粉煤灰/矿渣=80%/20%,尾矿掺量=20%,液固比=0.22,Na OH/水玻璃=60%/40%时,所得粉煤灰基矿物聚合材料制品7 d抗压强度可达100.67 MPa,并以试验验证之。在此基础上,利用扫描电镜和X射线分析方法,对不同抗压强度的制品进行了微观结构和物相分析,结果表明,制品中非晶相的含量与粉煤灰基矿物聚合材料的抗压强度关系密切,随着制品中非晶相物质含量增加,制品7 d的抗压强度也在逐步增加。该研究为粉煤灰基矿物聚合材料的材料设计提供了基础数据。

从高炉瓦斯泥中浮选碳精矿的影响因素研究

文中采用单一浮选从高炉瓦斯泥中浮选碳精矿,通过对捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂用量以及浮选浓度这几个主要影响因素的研究,以粗选所得精矿的品位和回收率为指标,得到各种影响因素的最佳选别条件为:捕收剂选用柴油,用量为500g/t,起泡剂选用2号油,用量为25g/t,分散剂选用六偏磷酸钠,用量为100g/t,选矿浓度为5%。在此条件下,进行一粗两精的选矿工艺,可使碳品位从29.2%提高到65%以上,回收率达到66%。

安徽某地长石石英降铁分离选别试验研究

石英长石的无氟浮选分离一直是个难题。本文对安徽某地石英正长岩进行原矿性质研究,表明其Fe2O3质量分数较高,且多存在于黑云母中,考虑到黑云母具有弱磁性,因此采用强磁选除去。通过磨矿细度和磁场强度试验,最终确定在磨矿细度为-0.074mm占77%,磁场强度为1432kA/m条件下,可除去产率为14.14%的黑云母,强磁尾矿中仍有1.70%的Fe2O3,为了减小黑云母在后续石英—长石浮选分离中的影响,采用浮选再次降铁,可将Fe2O3质量分数降至1.0%。随后对磁选—浮选尾矿进行了长石—石英浮选分离选别试验,重点考察了六偏磷酸钠、常用捕收剂种类及其用量3个因素。结果表明,在溶液pH=2,使用十二胺和2#油,采用一粗一扫浮选流程,可得到产率30.70%,K2O质量分数12.08%的长石精矿。

回收承德某铁尾矿中低品位磷矿的试验研究

对承德某铁尾矿原矿性质的研究表明,该铁尾矿中含有磷和钛两种可回收元素,其中磷以磷灰石的形式存在,且嵌布粒度较粗,钛主要为钛铁矿,嵌布粒度细。因此本研究提出先浮选回收磷再选钛的工艺流程。在回收磷的试验中,研究了1次粗选和精选时各个影响因素,结果表明,在磨矿细度为-0.074 mm质量分数占52.1%,p H=8.5~9,水玻璃用量800 g/t,AW-01用量800 g/t,矿浆质量分数30%,粗选时间3 min,精选时水玻璃用量50 g/t,AW-01用量100 g/t,矿浆质量分数为25%的试验条件下,采用1次粗选3次精矿的浮选工艺流程,可获得磷品位为32.74%,回收率为86.11%的磷精矿,同时尾矿中磷品位降至0.31%。

提高特细低硅型铁尾矿掺入量的试验研究

铁尾矿制备胶凝材料是固体废弃物利用的途径之一,但尾矿利用率一直较低,特别是低硅铁尾矿。以提高低硅铁尾矿的利用率为目标,以制品的3 d抗压强度为考核指标,研究了几种常用胶凝材料中铁尾矿的利用率及制品性能的关系,结果表明,当矿渣85%+粉煤灰15%用量时,制品最高强度为25.69 MPa,此时铁尾矿用量仅为20%,而铁尾矿用量60%时,对应的制品抗压强度为18.18 MPa,二者均未达到理想目标,为此在试验中加入一种钙盐增强剂ZQ14,在其用量3%,矿渣用量85%,粉煤灰用量15%,铁尾矿掺量为60%时,最终可得制品3 d抗压强度和抗折强度分别达38.11、8.91 MPa,28 d抗压强度和抗折强度分别为89.95、20.13 MPa。

利用核磁共振对矿物聚合材料中硅铝存在状态的研究

矿物聚合材料具有良好的性能,可用来代替部分硅酸盐水泥制品。利用变高岭石制备得矿物聚合材料制品,根据核磁共振测试分析,研究了该材料固化过程中硅、铝2种元素的存在状态。结果表明,变高岭石原料中的Si以Q^4(0Al)为主;随固化时间的延长,Q^4(0Al)的含量逐渐减少,而Q^2(1Al)和Q^4(2Al)开始出现,且其含量逐渐增加,然后Q^2(1Al)和Q^4(2Al)含量相对降低,Q^4(0Al)含量增加;变高岭石原料中的Al有四次配位也有六次配位,且六次配位的峰比四次配位的峰高而尖锐,随着反应的进行,四次配位的峰逐渐变高;固化28天制品中的Si主要以Q4(2Al)形式存在,Al则以四次配位为主。实验结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好基础。

我国矿渣综合利用的现状

阐述了矿渣的性质,综述了我国目前对矿渣的主要应用情况。通过研究和利用这种工业废弃物,可以节能降耗,同时提高有关产品的质量,而且保护了生态环境,具有重要的社会效益、经济效益和环境效益。

河北某地石榴石蓝晶石片(麻)岩的选矿试验研究

本文以河北某地的石榴石蓝晶石片(麻)岩为原矿,在一系列单条件试验的基础上,通过磁浮联合流程,最终制得耐火度>1790℃,达到GB/T7322-2007指标,化学成分满足GB/T6900-2006要求的蓝晶石精矿,为该类蓝晶石矿的选矿开发利用提供了基础参考数据。

某石墨尾矿中绢云母物相分析与选矿试验研究

为充分利用石墨尾矿中有用矿物,通过X射线衍射(XRD)、多元素分析确定其主要矿物组成和化学成分,利用岩矿测试研究其中有用矿物的粒度分布及嵌布特征,结合摇床和原矿粒度筛析及激光粒度测试结果,确定采用1粗3精的浮选流程,可获得产率为25.54%,绢云母含量为78.95%,回收率为65.79%的绢云母精矿。