铁尾矿废石免烧透水砖制备及性能研究

以铁尾矿废石、水泥和铁尾矿粉为原材料,静压成型制备铁尾矿废石免烧透水砖,研究了成型压力、保压时间、养护时间、水胶比、孔隙率对透水砖抗压强度、透水系数的影响,通过SEM分析样品的微观形貌。结果表明:配合比设计参数为设计孔隙率20%,水泥10%,铁尾矿粉10%,铁尾矿废石80%,水胶比0.4,减水剂掺量为1.5%;透水砖的最佳工艺条件为成型压力8 MPa,保压时间50 s,标准养护28 d,在此条件下制得的透水砖抗压强度为10.4 MPa,透水系数为2.24×10^(-2) cm/s。

用石煤提钒尾矿制备免烧砖

为寻求综合利用陕西五洲矿业公司石煤提钒尾矿的有效途径,在分析该尾矿理化性质的基础上,进行了利用该尾矿制备免烧砖的试验研究。结果表明,将该尾矿的一部分加工成-0.088 mm的尾矿细粉后,采用原尾矿、尾矿细粉、水泥在固体干料中的质量分数分别为65%、27%、8%,水与固体干料的质量比为8%的配方,在成型压力为15 MPa的条件下,制备出的免烧砖28 d抗压强度为30.43 MPa、体积密度为2.15 g/cm3、气孔率为11%、吸水率为5%,强度等级达到《JC/T 422—2007非烧结垃圾尾矿砖》中MU25级制品的要求。

掺杂商洛钼尾矿制备免烧砖的研究

以商洛钼尾矿为试验矿样、以水泥为胶凝材料进行制作尾矿砖的研究。通过水泥、钼尾矿和减水剂的混合,经搅拌、振动后制备免烧砖,研究钼尾矿添加量对免烧砖性能的影响,并分析尾矿对免烧砖性能影响的机理。结果表明:随着钼尾矿添加量的增大,免烧砖的力学性能下降,当钼尾矿添加量在80%以下时,所制得的免烧砖抗折和抗压强度均在3.86、11.65 MPa以上。不同尾矿添加量所制备免烧砖的密度均在2.3 g/cm3左右。随着养护时间的延长,免烧砖的力学性能提高,养护7 d时,其强度达到了28 d强度的80%以上。

铁尾矿干压免烧砖的制备

以陕西某铁尾矿为主要原料,添加少量水泥及适量当地河砂,制备MU15级干压免烧砖,研究了铁尾矿与河砂的质量比、水泥用量、拌和用水量、成型压力以及化学外加剂对尾矿免烧砖抗压强度的影响。结果表明:在成型压力为15MPa条件下,铁尾矿与河砂的质量比为1.25∶1.00,水泥在固体干料总量中占10%,拌和用水量为固体干料总量的8%,萘系高效减水剂掺量为水泥量的0.8%,葡萄糖酸钠缓凝剂掺量为水泥量的0.03%时,可制得28d抗压强度达到16.4MPa的铁尾矿免烧砖,其各项性能指标符合JC/T422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准的规定。

铁尾矿免烧砖的制备及性能研究

以商洛铁尾矿为主要原料,以河沙为骨料、水泥为凝胶材料,并结合少量添加剂(缓凝剂、减水剂)制备MU15级免烧砖,研究了河沙与尾矿比例、水泥用量、水胶比对免烧砖的力学性能的影响。结果表明:铁尾矿与河沙5:4,水泥用量占河沙与铁尾矿总质量的15%,用水量占固料总量的15%,养护时间28 d可制得抗压强度、抗折强度均达到MU15级标准的掺尾矿免烧砖。

铁尾矿与碎砖在道路基层中的综合利用

针对铁尾矿和碎砖两种废弃材料再加少量的碎石作为骨料进行道路基层方面的技术性能研究,得到一种满足规范要求的配合比方案,实现废弃的铁尾矿和碎砖在道路基层中的综合利用。同时对其与常用的水泥稳定砂砾做经济性比较,为大面积推广提供参考和依据。

选铁尾矿蒸压灰砂砖试验研究

利用选铁尾矿,添加粗粒河砂,按m(尾矿)∶m(河砂)∶m(石灰)=74∶15∶11配比,外加占石灰质量2%的磷石膏,成型压力20 MPa,蒸汽压力1.0 MPa,升温2.5 h、恒温8 h、自然降温3 h,制得密度为1900～2000 kg/m3、平均抗压强度为21.5 MPa的灰砂砖,抗压强度达到GB 11945—2006《蒸压灰砂砖》标准规定的MU20级砖的要求。

用细粒低硅铁尾矿制备三免砖

利用某种工业粉状废物制备廉价的无水泥固化剂,并以武钢矿业公司金山店铁矿细粒低硅铁尾矿为主要原料,研制MU25级的免烧、免蒸、免水泥建材砖(简称三免砖),考察了固化剂的掺量及其机械活化方式、试件的成型压力、化学外加剂种类及掺量、初期养护制度等工艺条件对制品抗压强度和耐水性的影响。试验结果表明:在成型压力为50 MPa条件下,混磨的固化剂掺量为25%,铁尾矿掺量为75%,有机早强剂A、防水剂B与固化剂掺量之比分别为0.02%、0.3%,初期养护温度为50℃、养护时间为36 h时,所制备的三免砖28 d的抗压强度和饱和抗压强度分别达到27.2 MPa和24.3 MPa,各项性能指标均能满足《JC/T422—2007非烧结垃圾尾矿砖》的要求。该研究为尾矿的大规模利用提供了一项投资小、效益高的技术。

铁尾矿免蒸免烧砖的研制

在对赤城龙关地区铁尾矿的性质和成分进行分析的基础上,进行了以铁尾矿为主要原料制备免蒸免烧砖的试验研究。通过改变铁尾矿、中砂、石灰、水泥以及外加剂的用量,采用QTY6-16型液压砌块成型机的压制成型,经过自然养护,抗压强度和抗折强度达到了《GB5101-2003》MU10的标准要求。尾矿利用率达到50%。这一成果如投入到实际生产,不仅缓解了赤城地区选矿厂尾矿排放对周边环境的影响,又可节约资源,实现了矿产业的可持续发展。

利用铁尾矿制备免烧砖的研究

以包头某铁尾矿为原料,掺入适量标准砂、熟石灰和水泥等制备轻质免烧砖。研究了标准砂、熟石灰、水泥掺量及成型压力对制备免烧砖抗压强度的影响,并对免烧砖进行XRD和红外分析。研究结果表明,在铁尾矿与熟石灰、标准砂、水泥、石膏质量比为100:25:22:15:2,水固比为10%,成型压力为20 MPa条件下制备的免烧砖,其7 d抗压强度达到12.14 MPa,满足《GB5101-2003》中MU10的强度等级要求。免烧砖的强度主要来源于水泥和熟石灰水化反应产物相互交织形成的网状结构,同时其胶结铁尾矿和标准砂颗粒,形成了紧密坚固的骨架。

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质,解决尾矿堆积问题,采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料,2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料,通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖,探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响,对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明:①焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为:焙烧尾矿掺量60%,振动时间40 s、水胶比0.3,目标孔隙率20%;此时,透水砖抗折强度为3.34 MPa,符合国家标准Rf3.0,抗压强度为15.44 MPa,符合国家标准MU15,透水系数为2.58×10^-2cm/s,符合国家标准A级标准,实测孔隙率为23.41%。②焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳;未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳,抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa,透水系数符合国家A级标准;焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下,力学性能焙烧尾矿透水砖较好,而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。

钒钛铁尾矿基高强烧结透水砖的制备及性能

以钒钛铁尾矿为主要原料制备高强烧结透水砖,采用正交试验法、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了钒钛铁尾矿高强烧结透水砖的基本性能、烧结机理。结果表明,当烧结透水砖中钒钛铁尾矿掺量为77%,烧结温度为1070℃,保温时间110 min时,烧制的产品抗压强度和透水系数分别达到65.7 MPa和0.063 cm/s,符合《透水砖》(JC/T 945-2005)中Cc60级产品的要求;高强烧结透水砖烧结后的产物为透辉石(CaMgSi_(2)O_(6))和普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)_(2)O_(6))。随着烧结温度和保温时间的延长,低熔点元素P、Na、K溶出,烧结产物中Fe、Al元素的含量增多,透辉石中的多数Ca^(2+)被Fe^(3+)置换,使得普通辉石成为主晶相。烧结产物中的孔洞随着烧结温度的提高,发生了由大小不一的密闭孔→孔径不规则的联通孔→不规则塌陷孔→孔径小且均匀圆形孔的变化,这种变化为高强烧结透水砖的透水性提供了保障。该研究提高了钒钛铁尾矿的利用率,为钒钛铁尾矿的大规模应用提供了新途径。

利用铁尾矿制备烧结砖的可行性及烧结固化机理

针对铁尾矿综合利用率低的问题,利用铁尾矿、粉煤灰、废玻璃制备烧结砖,以提高铁尾矿综合利用率。通过抗压强度、吸水率和重金属浸出3方面评价烧结砖的性能,确定最佳烧结工艺条件;并通过重金属形态分布、孔径分析、XRD和SEM探究烧结砖的固化机理。结果表明,在最佳条件烧结温度为1100℃、铁尾矿、粉煤灰、玻璃配为6∶2∶2的条件下,烧结砖的抗压强度为124 MPa,吸水率为4.6%。最佳条件下烧结砖的Cu、Pb、Zn重金属浸出浓度均低于标准阈值。当烧结温度从900℃上升到1200℃,Cu、Pb和Zn的残渣态占比均有所上升,孔容积从0.019 cm^(3)·g^(-1)下降到了0.001 cm^(3)·g^(-1),平均孔径从22.1 nm下降到了9.3 nm。物相分析结果表明,在烧结过程中,高岭石相和石英相的特征峰降低,莫来石相的特征峰升高。上述结果可以为铁尾矿制备烧结砖提供数据参考。