不同矿浆温度下Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿可浮性的影响

这是一篇矿物加工工程领域的论文。通过单矿物浮选实验、浮选溶液化学、Zeta电位、XPS,研究了不同矿浆温度下Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿浮选效果的影响机理,结果表明:低温能够明显抑制黄铁矿的浮选,且温度降低能够明显弱化Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿浮选的抑制作用。当矿浆温度从20℃降至5℃时,矿浆中带电粒子运动速度减慢,Zeta电位增大,生成氢氧化钙镁沉淀的临界pH值增大,纯水矿浆中黄铁矿表面的FeO/OH的比例减小,Ca^(2+)、Mg^(2+)矿浆中黄铁矿表面FeO/OH含量的降低幅度减小,减少了黄铁矿表面的氧化程度和活性吸附位点,减少了Ca^(2+)、Ca(OH)+,Mg^(2+)和Mg(OH)+等离子在黄铁矿表面的吸附;但低温并不改变Ca^(2+)、Mg^(2+)在黄铁矿表面的存在形式和吸附状态,pH值为9时,钙镁均以Ca^(2+)、Ca(OH)+、Mg^(2+)、Mg(OH)+的形式存在并吸附在黄铁矿表面。

Z-200体系下Pb^(2+),Zn^(2+)对黄铜矿可浮性的影响及其机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。黄铜矿、方铅矿和闪锌矿通常会相互伴(共)生,为了探究Pb^(2+)和Zn^(2+)对黄铜矿浮选行为和表面性质的影响,本研究对黄铜矿进行了单矿物浮选实验,并利用溶液化学计算、Zeta电位和XPS检测等方法,对比研究了Pb^(2+)和Zn^(2+)对黄铜矿浮选行为和表面性质的影响。黄铜上的Zn^(2+)。矿石可浮性影响的差异。测试结果表明,Pb^(2+)和Zn^(2+)都会吸附在黄铜矿表面,改变黄铜矿表面的Zeta电位,抑制黄铜矿的可浮性,并且随着pH值的升高,抑制作用增强;结合浮选实验结果可知,浮选所处的矿浆pH值范围内,锌主要以Zn(OH)2沉淀的形式吸附在黄铜矿表面从而对黄铜矿的浮选产生抑制效果,所以Zn^(2+)对黄铜矿浮选的抑制效果要比Pb^(2+)显著;且XPS分析结果表明,Pb^(2+)和Zn^(2+)都能在黄铜矿表面形成沉淀物,并以化学吸附的形式出现在黄铜矿表面,从而抑制黄铜矿的可浮性。

氟、磷与重金属离子共掺对C_(3)S烧成及水化进程的协同影响机理

含氟污泥作为半导体行业精细化生产的主要副产品,是一种危险固废。在水泥窑协同处置含氟污泥的过程中,含氟污泥中含有的氟、磷和多种重金属离子会不可避免地引入到水泥生料中,这些离子会显著影响并改变水泥生料矿物的煅烧过程及其性能,然而它们共存时对水泥熟料性能的影响研究尚不多见,为此,本文系统研究了氟、磷与重金属离子共掺对硅酸三钙(C_(3)S)煅烧过程、微观结构以及水化特性的协同影响机理。研究表明,与磷酸盐单掺相比,磷和重金属离子复掺不利于C_(3)S烧成,而氟、磷与重金属离子共掺对C_(3)S的烧成有显著的协同促进作用,同时明显提高了C_(3)S晶型对称性,使C_(3)S矿物表面出现更多不同种类的缺陷。与磷酸盐单掺相比,磷和重金属离子复掺有利于提高C_(3)S初始和后期水化速率,降低棒状水化硅酸钙(C-S-H)的长径比,而氟、磷和重金属离子共掺对C_(3)S水化性能的影响取决于各离子的掺比,但随着各离子掺量的增加,C_(3)S水化加速期却会不断推迟,且三者共掺会促进棒状C-S-H长径比增加。

氟与多种重金属离子共掺对C_(3)S形成及水化进程的协同影响

水泥窑协同处置技术有望实现含氟污泥的高值化利用,但含氟污泥中含有的CaF_(2)和多种杂质重金属离子都具有一定的矿化作用,容易导致所制备水泥熟料的性能波动且难以稳定控制。鉴于此,探究了含氟污泥中CaF_(2)与多种重金属离子共掺对水泥熟料主要矿物硅酸三钙(C_(3)S)形成及水化特性的协同影响。研究表明:相较于CaF_(2)单掺或多种重金属离子复掺,两者共掺能显著减少C_(3)S中的f-CaO含量,促使C_(3)S由低对称性向高对称性的多晶转变,使颗粒尺寸细化,表观缺陷数量明显增多。CaF_(2)与多种重金属离子共掺可提升C_(3)S的初始水化速率,增大C_(3)S的3 d水化放热总量,但会使诱导期结束时间延长约8.1 h。

搅拌站废浆上清液及干粉在水泥中的作用机理

研究了搅拌站废浆上清液与干粉对水泥性能的影响机理及变化趋势。结果表明:废浆干粉会显著增加水泥用水量,当废浆干粉掺量为30%时,用水量增加29.2%。废浆上清液与干粉二者共用时,会略微降低水泥用水量。废浆干粉能够显著缩短水泥凝结时间,而上清液对水泥凝结有延缓作用,二者共用时,对凝结时间无明显影响。当干粉掺量不大于10%时,强度符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》中P·O42.5R水泥的要求;上清液对水泥力学性能几乎没有影响,二者共用时,随着废浆上清液掺量的增加,水泥抗折、抗压强度降低。

微纳米气泡水对砂浆力学、收缩性能的影响

为了探究微纳米气泡水(NBW)作为拌和水对砂浆性能的影响,对NBW与普通水拌和的砂浆抗压强度与收缩性能进行了对比分析。结果表明:NBW使砂浆28 d抗压强度提高了6%~13%,早期抗压强度提高更明显;NBW与矿物掺合料具有协同作用,能够降低砂浆的收缩,减少质量损失;NBW可以降低砂浆的总孔隙率和平均孔径,使砂浆的微观结构更加密实。

Influences of Polycarboxylate Superplasticizers on Rheological Behavior of Low-cement Castables

Influences of different superplasticizers （ STP. KSJSTO and LMS-P） on rheological behavior of low-cement castables and the mechanisms were analyzed. The shear stress and viscosity under different shear rates of matrix slurry were determined using a NXS-I IA rotary viscometer. Effects of different admixtures on the rheological properties of slurry was analyzed theoretically. Sodium tripolyphosphate and poly＇carboxylate superplasticizers KS-JSTO and LMS-P） can improve the fluidity and initial setting time. With STP. the slurry is plastic flow. With KS-JS70 or LMS-P increasing, the slurrv changes from plastic.flow, pseudoplastic flow to dilatant flow successively. Th, e optimum dosages of STP. KS-JSTO and LMS-P are 0. 15%. 0. 25% and 0. 40%, respectively. KS-JS70 and LMS-P can significantly reduce the slurry viscosity and shear stress to improve the workability of construction. Both shear stress and viscosity shall be taken into account for on-site construction.

不同种类液体速凝剂对混凝土抗冻性能的影响

针对寒冷地区喷射混凝土存在冻胀破坏现象,采用快冻法,对比研究了偏铝酸钠基(AR)、氟铝酸基(FAF)及硫酸铝基(SAF)三种液体速凝剂对混凝土抗冻性能的影响。结果表明:冻融循环后,掺FAF混凝土的质量损失率、抗压强度损失率及相对动弹模量损失率均最大,外观破坏最严重。而掺AR的,掺SAF的混凝土受冻融破坏程度小,且与不掺速凝剂的基准混凝土相当。MIP及显微分析表明:掺FAF的混凝土有害大孔多,最可几孔径、平均气孔直径及气孔间距大;掺SAF的混凝土有害大孔少,最可几孔径、平均气孔直径及气孔间距小;掺AR的混凝土间于SAF、FAF的之间。FAF及AR会极大降低混凝土的抗冻性能,前者尤甚。有抗冻要求的喷射混凝土工程,应选择使用SAF,而不应使用FAF及AR。

自磨改性对再生粗骨料及再生混凝土性能的影响

提出了一种新的再生骨料改性技术即自磨改性,系统研究了该技术对再生粗骨料和再生混凝土性能的影响规律,探究了再生微粉附着于再生骨料表面时,对再生混凝土工作性能及力学性能的影响规律。结果表明:自磨改性可以有效改善再生粗骨料的粒形和界面形貌,有利于附着表面砂浆层的剥离,改性后再生粗骨料的表观密度提高了9.7%,压碎指标及吸水率分别降低了37.6%和51.4%,改善了再生混凝土的流动性和黏聚性,有效提升了再生混凝土的抗压强度。再生微粉颗粒尺寸小且表面疏松多孔,同时具有微集料填充效应和火山灰活性,对再生混凝土的后期强度具有明显的提升作用。

不同生活垃圾焚烧炉飞灰特性及重金属浸出毒性

我国城市生活垃圾焚烧炉型主要有机械炉排炉式和循环流化床式,这2种炉型焚烧生活垃圾过程中产出的焚烧飞灰理化特性是否存在差异,目前尚无相关报道。因此,利用XRD、SEM、BET、ICP-MS等手段对比研究了某地2种焚烧炉型产出飞灰的物相组分、微观形貌、孔道及比表面积等特性,并通过毒性浸出试验对比分析了2种飞灰的浸出毒性。结果表明:相比较流化床灰(CFB灰),炉排炉灰(GF灰)具有更大的比表面积、更多的内部孔道、更高的钙和氯含量、更低的硅铝含量以及更接近球形的微观形貌。CFB灰含有更多的Cr、Mn、Ni、Cu和Sb重金属离子,而GF灰则含有更多的Zn、Cd和Pb重金属离子,GF灰的比表面积是CFB灰比表面积的3.45倍,但均远大于水泥的比表面积(0.8 m^(2)/g),为重金属离子的吸附提供了条件。除共有物相组分外,GF灰还含有羟钙石,而CFB灰还含有水钙沸石和氯代羟基磷灰石。GF灰和CFB灰的pH均高于10.7,二噁英质量分数均高于98 ng/kg(以TEQ计),且均存在重金属离子浸出毒性超标安全问题。因此,实现生活垃圾焚烧飞灰资源化利用应在确保环境安全性的基础上,综合考虑焚烧炉型对产物飞灰造成的理化差异。

对比再生微粉和石粉在水泥中的作用机理

再生微粉是建筑垃圾再利用过程中的副产物,其化学成分及物相构成与水泥基本一致,因此具有替代水泥的潜力。本试验以石粉作对照组,研究再生微粉对水泥性能的影响,从微观角度解释影响水泥水化的作用机理。结果表明,再生微粉具有替代水泥作混合材的潜力,火山灰活性为58.9%,属于惰性混合材。再生微粉会降低所制备水泥的标准稠度需水量,但降低程度小于石粉。再生微粉与石粉均会缩短水泥凝结时间,在同掺量下再生微粉对水泥初凝时间缩短效果较明显,石粉对水泥终凝时间缩短效果较明显,且二者均满足GB 175-2007中关于普通硅酸盐水泥凝结时间的要求。掺入再生微粉和石粉均会降低水泥的抗压强度,再生微粉掺量不高于10%,石粉掺量不高于15%时均满足GB 175-2007对P·O 42.5强度等级的要求。再生微粉对水化放热的降低效果更显著,具有用在大体积混凝土中的潜力。综上,再生微粉较石粉对水泥性能的降低效果更明显,在掺量不大于10%时仍可使制备的水泥满足相关规范要求,这为再生微粉的资源化利用提供了更广阔的途径。

热处置CFB焚烧飞灰作混合材对水泥性能的影响

在使用循环流化床(CFB)焚烧技术处置城市生活垃圾过程中,会产生大量垃圾焚烧飞灰(简称CFB灰),它是Cu、Zn、Cr、Pb等重金属离子浸出和二噁英含量超标的危险固废,不经安全处置不能直接填埋或资源化利用。故此,本文研究了热处置对CFB灰用作水泥混合材的改性效果,结果表明:CFB灰直接用作水泥混合材的火山灰活性很低,仅为21.68%;所含少量Al单质的反应会导致水泥浆体膨胀,氯盐和二噁英含量高不符合作为水泥混合材要求;经1200℃,60min热改性后,火山灰活性提高至65.89%,氯离子和二噁英含量降低至1.08%和0.98ng TEQ/kg,当掺量不大于10%时满足制备P·O42.5水泥要求。

水洗焚烧飞灰作混合材所制备的水泥性能及重金属固化能力

焚烧飞灰是一种有重金属浸出风险的危险固体废弃物,将之无害化与资源化是理想的处置方式。本文研究焚烧飞灰水洗灰后作混合材对所制备水泥性能及重金属固化能力的影响。结果表明:水洗灰中依旧含有较高的氯,但是合适掺量下的水洗灰加入水泥后会促进水泥的粉磨,延长水泥的凝结时间,提升水泥的力学性能,5%掺量下3d和28d抗压强度分别提升了26.01%和4.52%。大部分重金属的浸出量低于设备检测下限未被检测到,少部分重金属浸出浓度远低于相关规范给出的限值。证明水洗焚烧飞灰有作混合材的潜力,在将其氯进一步处置后能增大在水泥中的添加量。

甲基硅酸钠对脱硫石膏砌块耐水性能的影响

采用扫描电镜、红外光谱分析等手段,研究了甲基硅酸钠掺量对脱硫石膏砌块耐水性能的影响.结果表明:当甲基硅酸钠掺量为0.2%~1.4%时,随着掺量的增大,脱硫石膏砌块强度先增后减,表面接触角不断增大,吸水率不断降低,软化系数稳定增长;与纯脱硫石膏砌块相比,甲基硅酸钠掺量为1.0%的脱硫石膏砌块强度变化不大,但吸水率降至7%、软化系数达到0.85;甲基硅酸钠在砌块表面和孔壁形成的疏水性薄膜导致砌块吸水率降低、软化系数提高;掺入甲基硅酸钠会改变二水石膏晶体形貌和脱硫石膏砌块的微观结构,从而影响砌块强度.

复杂铜硫多金属矿综合利用试验研究

针对国内某铜硫多金属矿,含铜0.45%,硫33.65%、金1.45g/t、银41.02g/t,试验采用优选浮选工艺,铜回路采用一粗二扫二精的浮选流程并使用组合捕收剂硫脲+MOS-2的方法,获得铜精矿铜品位20.39%、铜回收率81.00%;硫回路采用一粗二扫的浮选流程并使用调整剂硫酸+捕收剂丁基黄药,通过闭路试验得到硫精矿硫品位49.68%、硫回收率96.24%,伴生金、银综合回收率分别达到91.71%、95.17%。试验指标较好,对该资源开发利用具有借鉴意义。

掺加改性淀粉制备聚羧酸减水剂及其应用

选取经过降解处理的羧甲基淀粉醚(CMS-Na)代替部分异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)制备一种新型聚羧酸系减水剂(PC2),利用水泥净浆单组分试验得出CMS-Na对TPEG的最佳替代量为15%。另外,用红外光谱(FTIR)对CMS-Na及聚羧酸减水剂的分子结构进行了表征。结果表明,掺加CMS-Na合成的PC2不仅降低了原材料的成本,而且具有良好的分散性和保塑性,同时不影响混凝土强度。

复合烃油捕收剂改善高钙回水选钼效果的试验研究

针对高钙回水影响辉钼矿浮选效果,以不影响辉钼矿与其它非钼硫化矿物浮选分离且改善高钙回水中辉钼矿浮选指标为目的,采用脂肪烃类捕收剂中添加适量稠环芳烃的方法获得一种基于脂肪烃和稠环芳烃的复合烃油捕收剂。结果表明,当脂肪烃类捕收剂中掺入4%的稠环芳烃时,其高钙回水选钼指标最佳;与未添加稠环芳烃的脂肪烃类捕收剂相比,在粗精矿品位相近的情况下,高钙回水选钼回收率提高了3%以上。

滞水添加对不同液体速凝剂作用的影响

采用基准水泥和普通硅酸盐水泥,对比研究了滞水添加时间对偏铝酸钠基有碱(AL)、硫酸铝基无碱(AF)两种液体速凝剂的凝结时间和抗压强度的影响,结果表明:两种速凝剂的滞水添加均会明显延长水泥净浆的初、终凝时间,且滞水时间对AF的影响更为显著;但滞水添加时间对掺两种速凝剂的胶砂1 d和28 d抗压强度均影响不大;滞水30 min后添加速凝剂相较于直接添加会明显降低水泥净浆早期水化温峰,且掺AF净浆的温峰降低幅度更大;主要原因是水泥初期生成的AFt覆盖于矿物表面阻碍了滞水添加的速凝剂与水泥的作用;滞水添加AL生成的AFt易转化为AFm,故滞水添加方式对降低AL的促凝作用小于对降低AF的作用。

Ca2+在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性影响

为了探明Ca^2+对粗细粒辉钼矿浮选行为和吸附特性的影响,通过纯矿物浮选试验,采用Zeta电位测试、Ca^2+溶液化学分析、XPS等手段探讨了Ca^2+在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性的影响。矿浆中Ca^2+会明显恶化辉钼矿的浮选效果,且对细粒级影响更加明显;在浓度为0.01mol/LCa^2+溶液体系中,pH<12.39时,主要以钙离子和羟基钙离子形式存在,排除了Ca(OH)2沉淀罩盖纯矿物表面造成辉钼矿回收率下降的影响因素;经Ca^2+作用过的辉钼矿表面电位绝对值显著变小,证明Ca^2+在辉钼矿表面发生了较强的吸附。此外,XPS谱图分峰处理结果表明,细粒级辉钼矿表面CaMoO4相对含量较粗粒高出1.15倍。钙离子对细粒辉钼矿可浮性恶化更加明显,是由于Ca^2+在辉钼矿"棱"面发生了化学吸附反应,在其表面形成CaMoO4亲水薄膜,降低了矿物可浮性。

矿浆温度对方铅矿浮选效果的影响及机理研究

以丁基黄药(NaBX)为捕收剂,甲基异丁基甲醇(MIBC)为起泡剂,通过单矿物浮选试验,研究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响,同时通过红外光谱(FTIR)、Zeta电位、捕收剂吸附量、X射线光电子能谱(XPS)、矿浆黏度等测试分析并结合浮选动力学研究,探究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响机理。结果表明:矿浆温度变化会显著影响方铅矿浮选效果,低温(5℃)下的回收率较常温(20℃)下的降低约7个百分点;NaBX在方铅矿表面的吸附产物为丁基黄原酸铅,矿浆温度变化不改变其在方铅矿表面的化学吸附特性,但矿浆温度降低会减弱方铅矿表面的氧化程度,减少表面活性吸附点,使NaBX在方铅矿表面的吸附量减小从而降低浮选效果;低温下矿浆黏度增大,使气泡上升速度及气泡与矿粒碰撞速率降低,这在一定程度上会降低浮选效果;浮选动力学表明:低温(5℃)下的最大回收率和浮选速率常数小于常温(20℃)下的。