脱硫废液处理钢尾渣制备路面砖及其性能研究

采用弱酸性脱硫废液对钢尾渣处理,设计和制备了钢尾渣基路面砖,通过离子色谱法、XRD、FTIR、TG-DSC分析了钢尾渣的微观组成,研究了不同预处理方法对钢尾渣基路面砖抗压、抗折强度及体积安定性的影响。试验结果表明:脱硫废液的pH值由浸泡钢尾渣前的5.70增至浸泡钢尾渣后的7.36;脱硫废液处理后,钢尾渣中f-CaO的含量降低25.3%,且钢尾渣的体积膨胀抑制效果明显,体积安定性增强;所制备的钢尾渣基路面砖力学性能及沸煮安定性均能满足设计要求。

基于BP神经网络的钢尾渣-矿渣基充填料强度预测

为缩短充填实验周期,尽快找到最优充填原料配比,以正交试验和单因素试验结果为BP神经网络的训练样本,以不同原料的灰中占比、灰砂比为输入参数,以充填料的料浆扩展度、7 d和28 d抗压强度为输出结果,建立BP神经网络模型预测钢尾渣-矿渣基充填料强度;在钢渣配比16.0%条件下,采用建立的模型优化制备充填体。结果表明:在隐含层神经元为14个时,料浆扩展度、7 d和28 d抗压强度最大相对误差分别为0.36%,1.46%,2.23%,样本外充填料的7 d和28 d抗压强度平均相对误差为2.86%和1.36%,样本内外的误差均较小,模型预测精度较高、泛化能力较强;对于采用模型优化制备的充填体,其28 d抗压强度的预测值为2.16 MPa、实测值为2.13 MPa,两者相差较小,BP神经网络可用于预测充填料的抗压强度,对优化充填原料配比、减少充填实验工作量具有指导意义。

梯级粉磨制备活性钢尾渣微粉实验研究

钢尾渣是钢铁行业最大宗的工业固体废弃物,也被视为可利用的资源。建材行业为实现钢尾渣大宗化资源利用提供了有利条件,但安定性和水化活性差的问题却备受诟病。应对之策是:钢尾渣微粉化可有效规避安定性问题,而水化活性差问题可通过梯级粉磨工艺解决。由于钢渣内部各种矿物的表面硬度差异明显,因此,采用梯级粉磨工艺能够使钢尾渣微粉中的硅酸盐相矿物含量提高,实现钢尾渣微粉水化活性的改善与稳定。研究结果显示:在收粉率为70%~80%、比表面积≥400 m^(2)/kg的钢尾渣微粉中,硅酸钙相矿物含量由48%提高到57%,其活性指数为《GB/T 20491—2006用于水泥和混凝土中的钢渣粉》一级且保持稳定,有利于钢尾渣微粉在建材领域的大宗化利用。

两段湿磨磁选工艺提取钢尾渣中金属铁及尾泥综合利用

为了提取某钢厂经多段破碎多段磁选后钢尾渣中的残余金属铁,通过对全铁品位22.05%、金属铁质量分数2.99%的钢尾渣进行二段湿磨、二段磁选,得到了铁品位89.88%、全铁回收率11.25%的铁精粉。经X射线衍射分析,铁精粉中只能分辨出金属铁一种物相。磁选产出的尾泥与少量脱硫石膏混合制成净浆试块,经养护后3d抗压强度达到1.13 MPa,60d抗压强度达4.85 MPa,后期强度有进一步增加的趋势,有可能作为地下充填采矿的胶凝材料,取代目前地下充填采矿常用的普通硅酸盐水泥类胶凝材料。

低成本钢尾渣-矿渣基矿山充填料的优化开发

为实现多固废协同利用、降低充填成本,在矿渣基全粒级细尾砂胶结充填料基础上,以流动性和抗压强度为表征,利用热闷钢渣磁选尾渣(钢尾渣)替代部分矿渣作为胶凝材料,脱硫灰和水泥熟料替代部分专用添加剂作为外加剂,采用正交试验探寻掺量规律,优化固体填充料配比,开发钢尾渣-矿渣基软性矿山充填料,并研究了外加剂与胶材比、灰砂比等因素的影响。对比分析了矿渣基准组、钢尾渣-矿渣基准组(B1)、强度最优外加剂组分钢尾渣-矿渣组(B7)等3组充填料的微观形貌及XRD图谱以探究其水化机理。结果表明,钢尾渣替代矿渣量增加、外加剂与胶材比减小,充填料浆流动性改善,但充填体抗压强度下降。强度正交试验结果表明,钢尾渣掺量大小决定强度低高,脱硫灰掺量宜高于水泥熟料。进一步调整外加剂组分配比,在灰砂比为1∶6、钢尾渣替代矿渣为20%条件下,找出B7组外加剂组分为脱硫灰、水泥熟料分别替代30%、20%专用添加剂,B7组料浆扩展度为143 mm,充填体形貌为富铁绿泥石胶结假方体钙硅灰石,28 d抗压强度达2.13 MPa,较基准组低0.19 MPa,较B1提高0.26 MPa。该替代方案满足现场充填C2级强度的要求,改善流动性并显著降低了充填成本。优化的外加剂组分配比在灰砂比为1∶4条件下同样具有强度优化作用,但较灰砂比为1∶6条件下低。

钢渣制备高强度人工鱼礁混凝土

以79%的矿渣1、5%的钢尾渣、5%的脱硫石膏以及1%的水泥熟料制备的胶凝材料代替水泥,以热闷法稳定化的钢尾渣为骨料,制备出了强度达到61 MPa的人工鱼礁混凝土。在该混凝土中,水泥熟料所占比例为0.16%,钢渣比例超过了99%。利用XRD和SEM方法分析净浆的水化过程,结果表明,体系水化主要生成AFt相和C-S-H凝胶,并对强度的增长起了主要作用。

鞍钢冶金渣制备人工鱼礁的研究与实践

以鞍钢冶金渣中的钢尾渣和矿渣为主要原料，进行制备冶金渣绿色人工鱼礁的研究与实践。冶金渣绿色人工鱼礁混凝土的研究不仅丰富了制备人工鱼礁的原材料，同时有利于实现冶金渣的高效、综合利用。

硅锰渣透水混凝土的试验研究

以鞍钢冶金渣中的钢尾渣和矿渣为主要原料，进行制备冶金渣绿色人工鱼礁的研究与实践。冶金渣绿色人工鱼礁混凝土的研究不仅丰富了制备人工鱼礁的原材料，同时有利于实现冶金渣的高效、综合利用。