Pr_(6)O_(11)加入量对菱镁尾矿制备Mg_(2)SiO_(4)-MgO复相砂性能的影响

为提高菱镁尾矿的综合利用率,解决其堆积污染问题,以浮选后菱镁尾矿为原料,分析纯Pr_(6)O_(11)为添加剂,经1 600℃保温3 h,通过固相法制备Mg_(2)SiO_(4)-MgO复相砂,研究了Pr_(6)O_(11)加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%)对复相砂物相组成、显微结构和物理性能的影响。结果表明:1)烧后试样主晶相均为Mg_(2)SiO_(4),次晶相为MgO和MgAl_(2)O_(4),当Pr_(6)O_(11)加入量≥2%(w)时,生成Ca_(2)Pr_(8)(SiO_(4))_(6)O_(2)(硅酸钙镨);2)添加Pr_(6)O_(11)会促进Mg_(2)SiO_(4)晶体长大,同时将晶间低熔点CaMgSiO_(4)替换为高熔点Ca_(2)Pr_(8)(SiO_(4))_(6)O_(2),促使复相砂抗热震性随Pr_(6)O_(11)加入量的增加不断提高;3)适量添加Pr_(6)O_(11)会促进试样烧结,提升试样常温抗折强度,当Pr_(6)O_(11)加入量为2%(w)时,试样性能最优,其体积密度为3.03 g·cm^(-3),显气孔率为5.4%,常温抗折强度为65.2 MPa,抗折强度保持率为34.5%,抗热震性良好。