矿物掺合料改良铁尾砂的力学特性研究

为探究矿物掺合料替部分水泥稳定铁尾砂基层的力学特性,通过宏观力学试验测试,得到水泥—钢渣—矿粉复掺稳定铁尾砂的物理力学参数,并与水泥单掺稳定铁尾砂进行对比分析。研究结果表明:在水泥掺量14%情况下,水泥—钢渣—矿粉复掺稳定铁尾砂的7 d无侧限抗压强度均大于单掺水泥试验组;增加水泥或矿粉的掺量能够提高7 d无侧限抗压强度,而钢渣掺量的增加具有抑制作用;围压对于水泥—钢渣—矿粉复掺稳定铁尾砂的强化作用较水泥单掺的更为明显,黏聚力几乎相同,内摩擦角更大。

工业废渣固化铁尾矿的力学特性试验研究

为探究碱渣与矿粉等工业废渣固化铁尾矿的力学特性和固化机理,通过单掺和复掺碱渣、矿粉等对铁尾矿进行固化处理.通过无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)试验等方法,分析初始含水率、压实度、养护龄期、养护条件、碱渣和矿粉等对固化铁尾矿强度的影响并探讨其固化机理.结果表明,碱渣、矿粉、石灰和催化剂复配可有效改良铁尾矿无侧限抗压强度.固化材料中,矿粉对铁尾矿的强度增长起积极作用,石灰和碱渣的掺入使得矿粉的强度增长作用更为明显;催化剂在压实度较低的试样中表现出良好的强度提升作用.在标准养护条件下,固化铁尾矿0~7 d强度增长较快,7~28 d强度增长较慢;在固化材料作用下,较高初始含水率的固化铁尾矿养护强度偏低;随着压实度的增加,固化铁尾矿的强度提升,但当压实度逐渐接近100%,强度提升效果逐渐减小;泡水养护条件下,固化铁尾矿强度增长较小,其28 d强度仅为标准养护条件下试样强度的40%~50%.

利用窑渣、尾泥和粉煤灰协同制备陶瓷的烧成机理

文章开展以提锌窑渣、脱硫尾泥和粉煤灰为原料的全固废陶瓷制备研究,并采用原料矿相分析、陶瓷晶相分析、TG-DSC分析、碳硫分析等分析方法,重点探讨这类陶瓷原料中带入的大量铁、硫杂质元素的赋存矿相演变机理和烧结规律。研究表明:窑渣—尾泥—粉煤灰(质量比6∶3∶1)陶瓷成分属于SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-Fe_(2)O_(3)-CaO体系,在烧结过程中析出新的主晶相的反应早于其致密化过程。陶瓷在900~1050℃析出新晶相;在1050~1180℃进入液相烧结为主的致密化阶段;从1100℃升高到1180℃过程中,赤铁矿和残余石英衍射峰显著降低,铁离子逐渐固熔到透辉石中并促进透辉石转变为普通辉石。在最佳烧结温度下,陶瓷样品的力学性能和致密度,满足国家陶瓷砖中瓷质砖标准GB/T4100-2015要求。

矿物掺合料对钨尾矿碱活性的抑制效果研究

由于钨尾矿具有一定碱活性,故无法直接作为细集料在混凝土中大量使用。为提高钨尾矿的综合利用率,文中分别将粉煤灰、矿渣粉按不同比例替代基准水泥后进行抑制钨尾矿碱活性及钨尾矿胶砂强度试验。结果表明,粉煤灰、矿渣粉的掺入可有效抑制钨尾矿的碱活性。粉煤灰对钨尾矿碱活性的抑制效果要优于矿渣粉,但粉煤灰的掺入对钨尾矿胶砂试件的强度影响较大。将粉煤灰与矿渣粉复掺替代30%基准水泥,可在抑制钨尾矿碱活性的同时,降低对钨尾矿胶砂试件强度的影响。

磷矿石、磷渣、磷尾矿在烧成高强度水泥熟料中的作用

利用磷渣、磷矿和磷尾渣并复合适宜的废渣或无机非金属矿配制了水泥熟料烧成助剂,利用这些助剂并适当调整配料方案在正常条件下烧成了高强熟料。对熟料进行了XRD,SEM和反光显微镜形貌分析及物理性能检验。结果表明:配制的烧成助剂利用磷废渣以及磷矿中某些元素的助熔作用和一些工业废渣的助熔作用,改善了水泥熟料易烧性。实验烧成的熟料中含有较多的C3S,同时使液相条件下形成的C3S亚微结构得到了改善,因而熟料具有较高强度。本研究配制的烧成助剂中挥发性组分很少,不会对环境污染和设备腐蚀带来明显影响,适宜于新型干法生产使用。

矿渣-钢渣基胶结剂固化—稳定化含铅尾砂

为考察将含铅尾砂固化—稳定化后充填到地下水活动范围的方式含铅尾砂的可行性,以矿渣、钢渣等工业固体废弃物制成胶凝材料(冶金渣胶凝材料),考察其对铅离子的固化作用。结果表明,冶金渣固化体试样铅浸出浓度明显低于水泥固化体试样,冶金渣固铅试样28 d龄期抗压强度接近水泥固铅试样的2倍,且冶金渣固铅试样56 d龄期后铅浸出浓度和抗压强度保持稳定。XRD和IR分析结果表明,冶金渣净浆试样中不仅钙矾石含量高于水泥,而且硅氧四面体链接比水泥复杂,存在类沸石相结构,是冶金渣固铅性能好的原因。

治理稀土尾砂中百喜草的生长和促苗措施的研究

在采用百喜草治理龙南稀土尾砂研究中 ,对百喜草的物候期、生物量进行了观测 ,以确定其在尾砂上的适应性。同时针对百喜草在稀土尾砂上出现的退化现象 ,找到了较好的促苗措施。

百喜草治理稀土尾砂的水土保持效果研究

1998～2002年,通过种植百喜草(Paspalunnotatum)治理江西省龙南县稀土尾砂,经水土保持试验研究表明:尾砂裸露区(简称对照区)和百喜草种植区(简称植草区)年均径流量分别是302m3/hm2和1326.6m3/hm2;径流系数分别是35.5%和15.3%;5年合并径流量(Y)与降雨量(x)的直线回归方程分别是:Y=4.2562x-47.71和Y=1.3205x-37.31;年均泥沙侵蚀量分别是1073.12t/hm2和91.02t/hm2;泥沙侵蚀量(Q1)与径流量(Q)的函数方程分别是:Q1=1.5182Q0.6971和Q1=Qe-4.6798C(C为百喜草覆盖度)。研究结果还表明:种植百喜草,可快速、有效地降低稀土尾砂水土流失。

钢铁工业固体废弃物资源化途径

介绍了采矿废石、选矿尾矿和冶金废渣资源化技术现状及发展方向。探讨了利用固体废物中非金属矿物作为环境材料,特殊含钍、稀土、钛高炉渣综合利用,以及钢铁渣作水泥、混凝土活性掺合料等方面存在的问题及解决途径,认为微细粒高效分选技术对提高工业固体废物资源化技术水平十分重要。

某钒钛磁铁矿尾矿中铁、钛矿物的矿物学研究

为了实现钒钛磁铁矿尾矿中钛、铁等资源的二次综合利用,提高资源利用率,采用矿相显微镜、扫描电子显微镜和矿物自动解离系统(MLA)对某钒钛磁铁矿尾矿中铁和钛的赋存规律进行了详细研究,讨论了影响尾矿中钛、铁回收的矿物学因素。结果表明,该尾矿的颗粒较细,矿物主要包括钛铁矿、钛磁铁矿、黄铁矿等金属矿物和攀钛透辉石、斜长石和角闪石等脉石矿物组成;矿物中钛磁铁矿和钛铁矿除部分以单体解离态产出外,多呈形态各异的粒状沿脉石的粒间、边缘、裂隙及孔洞填充而构成较为复杂的镶嵌和包裹关系;铁、钛元素在目的矿物中的赋存比例分别为19.87%和51.62%;铁在钛铁矿、攀钛透辉石、角闪石中的赋存比例占78.85%,单体解离度为72.29%,TiO_2在钛铁矿、攀钛透辉石和角闪石的赋存比例占90.94%,单体解离度为71.43%,因此实现钛磁铁矿、钛磁铁矿和攀钛透辉石、角闪石的有效分离是提高铁、钛回收率的关键。

钢渣与矿粉复掺固化铁尾矿的力学特性及机理研究

为探究钢渣与矿粉替代部分水泥固化铁尾矿的力学特性及固化机理,通过宏观强度试验和微观试验手段,得到钢渣与矿粉复掺固化铁尾矿形成复合材料的强度发展规律及微观特征。结果表明:水泥掺量>5%的情况下,通过添加钢渣与矿粉用来固化铁尾矿的效果有明显改良。水泥-钢渣-矿粉固化铁尾矿较单掺水泥固化铁尾矿提高了强度,失稳破坏后仍具有较高的承载强度。较活性较差的钢渣,增加水泥或矿粉的掺量能够提高复合材料的强度,而钢渣的增加具有抑制作用;水泥-钢渣-矿粉固化铁尾矿的结构更为致密,水泥水化反应激活了矿粉的潜在水化活性,致使强度较低的Ca(OH)_(2)晶体完全参与水化反应生成C—S—H和部分C_(3)S、C_(2)S,其中钢渣主要起骨架作用。

铜尾矿提铁尾渣用作矿物掺和料的实验研究

为能高效利用铜尾矿提铁尾渣,将其用作矿物掺合料进行了试验研究,利用XRF、XRD等技术分析了铜尾矿提铁尾渣的微观组成,并借助TG技术、XRD技术及扫描电镜微观观察对矿物掺和料的反应机理进行了分析。结果表明:经球磨后的尾渣具有一定的火山灰活性;当尾渣掺量在25%以内时,掺尾渣砂浆的强度与基准组强度持平甚至更高;掺尾渣砂浆的抗氯离子渗透性能与基准组相比较好;掺尾渣砂浆的重金属离子固结率较好,中性环境下均值99. 8%,酸性环境下均值为97. 1%。

微生物矿化沉积固化技术概述

微生物矿化沉积在自然界普遍存在，对岩土的固结起着重要作用。利用微生物矿化沉积固化作用在工程中的应用具有成本低、环境友好等特点，引起了广大学者对其机理及应用方面研究的浓厚兴趣。本文介绍了微生物沉积碳酸钙的机理及近年来国内外有关微生物矿化的研究进展，并探讨了其用于放射性尾矿渣胶结固化问题以及微生物矿化沉积固化技术的进一步研究。

钢渣混凝土小型空心砌块研究

主要介绍以钢渣、尾矿砂、人工砂和粉煤灰为主要原料的混凝土小型空心砌块试验研究.依据实验室和生产试验,得出结论:可以采用钢渣、尾矿砂和粉煤灰等废弃物生产MU10.0次轻混凝土小型空心砌块;而且它具有节约能源和资源,化废为利,保护生态环境,成本低、经济效益好等许多特点.

铜尾矿渣复合掺合料的活性影响规律及其机理分析

将铜尾矿渣粉与粉煤灰、矿粉进行复合,研究铜尾矿渣粉替代粉煤灰做为混凝土掺合料使用的活性影响规律。试验采用活性指数和各龄期的胶砂抗折抗压强度发展规律来分析铜尾矿渣复合掺合料的活性影响规律,铜尾矿渣粉中有一定量的活性氧化物,在与粉煤灰比例为4∶6的掺合比例下两者具有协同激发作用,使得硬化浆体具有一定的早强、抗折强度提高及较好的28 d活性。三掺料矿粉的加入量越多,性能越好。采用X射线衍射分析和带能谱分析的扫描电镜(SEM)对粉煤灰、双掺掺合料、三掺掺合料的净浆水化产物进行分析,铜尾矿渣粉与粉煤灰的双掺料在水化早期和后期都促进了硫铝酸钙的形成,早期硫铝酸钙的快速反应起到了早强的作用。铜尾矿渣粉通过与粉煤灰、矿粉按最佳比例复合,可以较好的提高铜尾矿渣粉的性能,可做为混凝土掺合料使用。

高碱度钢渣添加铁尾矿消解f-CaO的机理研究

高碱度钢渣掺唐山石人沟铁尾矿重构,两者在高温环境下熔融反应消解高碱度钢渣中f-CaO。采用正交实验法设计实验方案,考察了铁尾矿掺入量(分别为3%、5%和9%)、反应温度(分别为1 500℃,1 550℃和1 580℃)及恒温反应时间(分别为10 min、20 min和30 min)对消解高碱度钢渣中f-CaO的效果。实验结果表明,铁尾矿能有效消解钢渣中f-CaO,重构渣中f-CaO含量平均值为1.17%,消解率为76.27%。且由正交方法测出了铁尾矿掺入量对f-CaO的消解影响较大,极差值为0.41%;反应温度次之,极差值为0.32%;恒温反应时间影响较小,极差值为0.06%。利用X射线衍射方法测定重构渣中矿物组成,主要为磁铁矿、钙镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙、镁铁尖晶石、铁酸钙及铁铝酸钙。