无熟料超细金属尾矿基固结材料的早期水化与液相特性

为探明超细金属尾矿粉在石灰-石膏体系中的早期水化固结特性,以生石灰、石膏和铁尾砂为原料,采用超细粉磨制备了无熟料铁尾砂粉固结材料,提取水化浆体3 min~24 h的液相并测试了其离子浓度及电导率,结合水化放热速率曲线及扫描电镜(SEM)、X-ray衍射分析(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)等测试结果,研究了固结浆体早期水化行为与液相特性变化的关系.结果表明:固液混合后液相各离子浓度快速上升,在10~30 min达到峰值后快速下降,180 min之后以较缓的速度继续下降;液相电导率与Ca^(2+)、OH-和SO_(4)^(2-)离子总浓度变化有较高的一致性;固结材料水化过程中有两次放热行为,起止时间分别为0~15 min和20~180 min;水化产物物相分析显示浆体中90 min可见AFt特征峰及C-S-H吸热峰.实验证明:在石灰-石膏-水体系中,铁尾砂粉表面的非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)能够快速溶解并发生水化反应,生成AFt及C-S-H,水化产物对未水化铁尾砂颗粒胶结固化,使固结体产生强度;延长粉磨时间可显著提高铁尾砂表面非晶态硅铝成分含量及石灰、石膏的溶解速率,加速浆体的水化并增加水化产物的生成量.