某低活性酸性矿渣微粉的机械力化学效应研究

为减少冶炼矿渣堆存对环境的污染,提高矿渣微粉的综合利用率,实现固体废弃物的循环利用,通过微观分析、强度试验等手段对一种低活性酸性矿渣微粉展开机械力化学效应研究,探究矿渣微粉经机械粉磨后的充填体性能。试验结果表明:矿渣微粉机械粉磨30 min、60 min、90 min后,特征粒径从22.49μm分别降至18.55μm、13.80μm、10.61μm,颗粒形态由不规则多边形大颗粒转变为表面棱角不分明的卵石状小颗粒,但并未引起相态的变化;在其他条件相同的情况下,矿渣微粉粉磨时间延长,胶砂试块的抗压强度增长,粉磨60 min后对应试块的抗压强度满足矿山充填要求。可见,矿渣微粉粒度变细可显著提升矿渣微粉的活性,进而提高充填体试件的抗压强度。

低活性酸性矿渣粉细度对胶结充填体早期强度的影响

为了解决以活性较低的酸性矿渣粉开发的胶凝材料胶结充填体早期强度较低的问题,利用对矿渣粉粉磨不同时间的机械活化来研究矿渣粉细度对早期强度的影响。结果表明:对原状矿渣粉粉磨1、1.5 h后,相对于原状矿渣粉的比表面积404.7m^2/kg,矿渣粉比表面积分别增大为521、577.2 m^2/kg;粉磨1 h矿渣粉的3 d抗压强度提高了33.3%,7 d抗压强度无明显增长;粉磨1.5 h矿渣粉的3、7 d抗压强度分别提高了22.2%、18.1%;矿渣粉胶凝材料的水化产物主要以针状钙矾石和团絮状C-S-H凝胶物为主,与骨料紧密粘结构成整体。

酸性矿渣粉活性激发剂配方试验研究

采用工业废弃物——酸性矿渣粉取代水泥作为胶凝材料,以激发酸性矿渣粉活性、提高砂浆综合性能、降低矿山充填成本为目的而进行试验研究,以抗压强度为指标,通过单一激发剂、复合激发剂激发酸性矿渣粉制成胶凝材料的试验,确定了激发酸性矿渣粉活性较好的激发剂,然后选取了4种激发剂进行正交试验,得出了3个不同龄期的最优激发配方。解决了酸性矿渣粉难被激发利用的问题。

高铝质高酸性矿渣做水泥混合材的研究与应用

通过对高铝质高酸性矿渣和普通粒化高炉矿渣的化学成分分析与水硬活性试验比较,认为矿渣中高含量的Al2O3在水化硬化过程中形成水硬活性,从而造就了掺该矿渣的水泥3d、7d的高强度和矿渣高活性指数。得出高铝质高酸性矿渣比普通矿渣具有更好的水硬活性的结论。

机械活化和不锈钢渣掺量对矿渣胶凝材料性能的影响

为了促进不锈钢厂废渣的资源化利用,以红土镍矿酸性高炉渣和不锈钢渣为主要原料制备胶凝材料,研究机械活化和不锈钢渣质量掺量对矿渣胶凝材料性能的影响,并利用XRD、SEM对胶凝材料的水化产物及微观结构进行分析。结果表明,机械活化主要通过改变原料的比表面积和颗粒级配来影响胶凝材料性能,且矿渣中细颗粒占比是影响其胶凝活性的关键因素,适宜的球磨时间为45 min,此时矿渣比表面积达到524.66 m^(2)/kg。不锈钢渣与酸性矿渣之间存在协同作用,当不锈钢渣质量掺量为20%时,胶砂试块3 d、7 d、28 d抗压强度分别为17.8 MPa、24.3 MPa和34.8 MPa,抗折强度分别为4.5 MPa、6.2 MPa和6.8 MPa,达到P·S 32.5R矿渣硅酸盐水泥强度标准。不锈钢渣的掺入在水化早期和后期都促进钙矾石及C-S-H凝胶的生成,对胶砂试块各龄期强度都有促进作用,而未水化的钢渣细颗粒也起着微集料填充作用,有利于胶凝材料早期强度的提高。

固结粉胶凝材料开发与胶结充填体强度试验

针对金川矿山开采面临的采矿经济与环保压力,利用酒钢低活性酸性矿渣,开展新型充填胶凝材料开发,获得称为固结粉的早强型新型充填胶凝材料。为了实现固结粉在金川矿山工业化应用,针对金川矿山废石、棒磨砂、戈壁砂和河沙等骨料,开展了4种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度试验。结果表明,除了戈壁粗砂骨料胶结充填体3 d抗压强度小于设计抗压强度外,其他3种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度均满足金川矿山安全采矿要求,说明早强型固结粉胶凝材料应用于金川矿山充填法采矿中能够替代水泥。

Leaching kinetics of acid-soluble Cr(Ⅵ) from chromite ore processing residue with hydrofluoric acid

Leaching kinetics of acid-soluble Cr（VI） in chromite ore processing residue （COPR） using hydrofluoric （HF） acid solution as a leaching agent was investigated for potential remediation of COPR with industrial waste water containing HF. The results show that HF can effectively destabilize the Cr（VI）-bearing minerals, resulting in the mobilization of Cr（VI） from COPR into the leachate. Particle size significantly influences the leaching of acid-soluble Cr（VI） from COPR, followed by leaching time, whereas the effects of HF concentration and leaching temperature are slight and the influence of stirring rate is negligible. The leaching process of acid-soluble Cr（VI） from COPR is controlled by the diffusion through the product layer. The apparent activation energy is 8.696 kJ/mol and the reaction orders with respect to HF concentration and particle size is 0.493 8 and -2.013 3, respectively.