商洛菱铁尾矿高性能混凝土的制备研究

为提升菱铁尾矿活性从而实现大宗化综合利用,采用机械力-热复合活化工艺激发菱铁尾矿活性,研究活化工艺对活性的影响,然后用活化菱铁尾矿制备胶凝材料,研究菱铁尾矿掺量对其性能的影响,最后用菱铁尾矿细骨料、矿山废石粗骨料、活化菱铁尾矿制备高性能混凝土。结果表明,菱铁尾矿700℃煅烧40 min后球磨60 min,活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)值为0.77;用活化菱铁尾矿代替矿渣作胶凝材料,当菱铁尾矿掺量为20%时,试块28 d抗压、抗折强度分别为33.16 MPa和4.89 MPa;在菱铁尾矿掺量大于30%,固废利用率大于80%的条件下,所制混凝土的28 d抗压强度高达52.9 MPa。

铁尾矿人工湿地填料的制备及其成孔机理研究

为解决铁尾矿堆积问题,以铁尾矿和木屑粉为主要原料,制备出性能较好的铁尾矿人工湿地填料FITCWS。该填料焙烧前后的主要矿物成分由长石和角闪石转变为辉石。焙烧温度(T)、木屑粉用量(η)、木屑粉粒径(dw)和尾矿粒径(di)均可影响FITCWS的物理性能。T是影响吸水率和颗粒强度的主要因素,dw和di是影响比表面积和孔容的主要因素,dw、T和di是影响孔径的主要因素。T越高,FITCWS的颗粒强度越大,吸水率越低;dw和di越小,FITCWS表面的粗糙度越低,比表面积、孔容和孔径越大。制备FITCWS的优选方案是:η为0.3,T为1200℃,dw和di均为200~250目(58~74μm),所制FITCWS的吸水率为44%,颗粒强度为115.9 N,比表面积为6.932 m^(2)/g,孔容为0.017 cm^(3)/g,孔径为3.169 nm,孔形为通透的狭缝。

尾矿资源综合利用的必要性及对策

根据循环经济及资源综合利用的要求,针对矿产资源开发过程中产生的大量尾矿对环境的破坏,以及对下游人民群众生命财产安全的威胁,结合尾矿的利用价值,阐述了尾矿资源综合利用的必要性,并提出尾矿资源综合利用的对策。

铁尾矿基超强陶粒的制备及性能研究

随着建筑用石的价格逐年升高,采用尾矿、污泥、粉煤灰、建筑垃圾等固体废弃物制备高强陶粒替代石子成为研究热点。本试验采用铁尾矿为主要原料制备超强陶粒,研究原料配比、烧成制度对陶粒性能的影响。最终制得抗压碎强度为56.5 MPa(约为石子抗压碎强度的4倍),表观密度为2.56 g/cm^(3),吸水率为0.06%的超强陶粒,为铁尾矿资源化利用提供了可行途径。

利用铁尾矿作为混凝土掺和料的基础研究

利用机械力激发矽卡岩型铁尾矿的反应活性,研究机械力作用对铁尾矿粒度分布、火山灰反应活性的影响。以铁尾矿为掺和料制备混凝土,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对胶凝材料的水化反应机理进行基础研究。结果表明,机械力活化能够提升铁尾矿的火山灰反应活性。当铁尾矿粉磨100 min,掺量为30%时,制备出28 d抗压强度达28.55 MPa的胶砂试样,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度不断增加。

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。

商洛井边沟铁尾矿渣制备微晶玻璃的试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用熔融法和烧结法制备微晶玻璃,研究了烧结温度对微晶玻璃的物相组成、密度、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,烧结产品的密度和力学性能均呈现出先增大后减小的变化趋势,而耐酸腐蚀性呈先减小后增大的变化趋势。当烧结温度为1150℃,烧结时间为1.5h时,其密度为2.817g/cm3,莫氏硬度为5.75,抗压强度135.75MPa,耐酸失重率0.06%,耐碱失重率0.27%。

掺商洛钒尾矿制备免烧砖的工艺研究

通过不同原料配比制备了钒尾矿免烧砖,并对其进行了相关的力学性能测试。研究结果表明,当粗细尾矿以54∶16的比例混合后,钒尾矿和水泥在固体干料中的质量分数为80%、20%;水与固体干料的质量比,PC减水剂掺入量为14%、0.3%时,可以制得28d抗折强度达到6.8MPa,抗压强度达到20.3MPa的钒尾矿免烧砖,符合免烧砖MU20等级的要求,是本试验制备普通水泥掺杂钒尾矿免烧砖的最佳配合比。

铁尾矿机械力-化学活化及胶凝材料制备

为提升铁尾矿火山灰活性,实现大宗化综合利用,本试验采用机械力-化学协同活化工艺激发铁尾矿活性,考察活化工艺对活性的影响,然后用活化铁尾矿制备胶凝材料,并研究铁尾矿净浆水化反应产物。结果表明,加入1.0%Na_(2)SiO_(3)再球磨60 min的铁尾矿活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)为0.67;以活化铁尾矿代替基准水泥制备胶凝材料,当铁尾矿掺量为30%时,试块28 d抗压强度和抗折强度分别为30.48 MPa和4.93 MPa;活化铁尾矿净浆试块的水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石、羟钙石,以及未反应的石英、菱铁矿等。

商洛钒尾矿对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以钒尾矿作为吸附剂,研究了钒尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附性能。考察了钒尾矿的目数和用量、吸附时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度对吸附性能的影响。探索了钒尾矿吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。试验结果表明,吸附的最佳条件是:当钒尾矿目数为120,吸附时间为36h,钒尾矿用量9g,Cr(Ⅵ)溶液浓度60mg·L-1;钒尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich吸附等温方程。

掺钼尾矿胶凝材料的水化反应机理研究

以钼尾矿、矿渣、熟料和石膏为主要原料,制备多固废胶凝材料。研究钼尾矿掺量对净浆试块力学性能的影响,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等分析钼尾矿胶凝材料的水化反应机理。结果表明,随着钼尾矿掺量的增加,胶凝材料净浆试块抗压强度逐渐降低,胶凝材料中较适宜的钼尾矿掺量为30%,净浆试块28 d抗压强度可达到43.10 MPa。钼尾矿废渣胶凝材料的水化产物主要是钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,多种水化产物相互交织,促进试块强度增长。

商洛水源区尾矿库安全管理研究

近年来,随着市场经济的发展,各行各业对矿产品的需求越来越大。矿产产业在我国发展了很长时间,早期规定的标准较低,很多矿产企业的管理模式相对传统,无法顺应当今社会的发展趋势,再加上矿产企业对尾矿库安全管理工作力度不够,导致尾矿库事故频率逐渐升高,这引起了社会的广泛关注。商洛市是矿产资源的富集区,存在很多尾矿库,还是南水北调中线工程的重要水源地,一旦周围的尾矿库安全管理不当,造成水源污染,将给北方地区人民的用水安全造成严重威胁,需要相关单位做好商洛水源区尾矿库的安全管理工作。

铁尾矿制备高性能莫来石复相陶瓷的研究

以铁尾矿微粉、铝粉、氧化铝为主要原料,采用固相烧结法制备莫来石复相陶瓷材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)、万能试验机、阿基米德排水法等研究了配铝系数(0.90~2.10)、烧结温度(1100~1300℃)两个因素对莫来石复相陶瓷材料的微观组织、抗压强度、气孔率、体积密度的影响。结果表明,所制备的样品均为莫来石-石英复相陶瓷;配铝系数和烧结温度增加均可提高陶瓷材料中莫来石含量,且后者的影响较大;莫来石复相陶瓷试样的最佳制备工艺为烧结温度为1250℃,配铝系数为2.10,此条件下所制得的莫来石复相陶瓷材料的莫来石晶须更长且更完整,气孔率为13.40%,抗压强度为112.12 MPa。

钼尾矿制备免烧耐火砖的研究

以钼尾矿(MoT)为主要原料,配以适量辅助原料,采用压制成型法制备免烧耐火砖。研究成型压力和漂珠(DB)掺量对样品性能的影响。结果表明,当钼尾矿、漂珠、水泥与粉煤灰(FA)配比为55∶25∶10∶10,拌和水用量为10%,成型压力为15 MPa时,样品抗压强度达到7.8 MPa,且耐火性能满足GB/T 9978.1-2008建筑行业标准。微观分析表明,DB均匀地镶嵌在样品内部,完整性较好,且有网状、粒状胶状物质包覆在漂珠颗粒表面。DB将空气隔绝到一个个封闭的空间内,可有效减少热量的传递。

钒尾矿制备多孔陶瓷的研究

以钒尾矿为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷。考察了钒尾矿用量、烧成温度、保温时间和成型压力等因素对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:钒尾矿用量为75%,烧成温度为1200℃,保温时间为55 min,成型压力为15 MPa。在此工艺条件下,多孔陶瓷抗压强度为4.12 MPa,气孔率为72.6%。本研究为钒尾矿的综合利用提供了一条新途径。

陕西某钼矿区河流重金属污染特征评价

该文以陕西省某钼矿区周边受污染水体为研究对象研究其重金属污染特征。根据研究区域具体情况,布设19个采样点,分别为S0~S18,通过电感耦合等离子发射光谱仪对重金属元素Fe、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb含量进行检测,采用单因子评价法和多因子评价法对各污染因子的污染程度进行分析,结果显示重金属污染程度大小为Fe>Cd>Cr>Ni>Cu>Zn>Pb;S5和S11采样点重金属含量较高,其中S5处最为严重,最高Pi达41.067,S11处Pi为8.371,为严重污染区域。

利用铁尾矿制备高强结构材料的试验研究

以矽卡岩型铁尾矿、矿渣、水泥熟料和脱硫石膏为主要原料,制备掺铁尾矿胶凝材料。研究了铁尾矿掺量、水胶比和减水剂掺量对高强结构材料力学性能的影响,并利用XRD和TG-DSC对胶凝材料的水化反应机理进行了基础研究。结果表明,当铁尾矿掺量为30%、水胶比0.35、减水剂掺量0.4%时,能够制备出28 d强度达28.55 MPa的高强结构材料,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度的不断增加。

利用铁尾矿制备轻质莫来石复相陶瓷

以铁尾矿和Al_(2)O_(3)为主要原料,通过调整原料配比、烧结温度、保温时间,采用常压烧结制备莫来石-石英复相陶瓷。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱、扫描电镜(SEM)、综合热分析仪(TG-DSC)等对复相陶瓷的物相、微观结构进行分析,通过排水法测试材料的气孔率,利用万能试验机测试试样的抗压强度。结果表明,试样的组成均为莫来石-石英复相陶瓷,最佳制备工艺为:铁尾矿质量分数75%,烧结温度1250℃,保温时间100 min。此条件下制备的轻质复相陶瓷气孔率为26.1%,抗压强度为156.3 MPa。本研究为铁尾矿的综合利用提供了新途径。

利用钼尾矿制备胶凝材料的水化反应机理研究

以钼尾矿为主要原料,辅以高炉渣、石膏等原料,制备多固废胶凝材料,研究了钼尾矿掺量、养护工艺对净浆试样力学性能的影响,并利用XRD、DTA-TG和SEM等方法对钼尾矿胶凝材料的水化反应机理开展了基础研究。结果表明,当m(钼尾矿)∶m(矿渣)∶m(熟料)∶m(石膏)为30∶50∶10∶10时,60℃养护试样的性能相对较好,28 d抗压强度可以达到48.4 MPa。钼尾矿废渣胶凝材料的水化产物主要是AFt和C-S-H凝胶,随着龄期的增加,其水化产物也逐渐增多。多种水化产物相互交织、穿插和填充,促进试样强度的不断增长。

钼尾矿微晶玻璃的制备及性能研究

以钼尾矿为主要原料,采用常压烧结法制备钼尾矿微晶玻璃。研究了烧成温度对微晶玻璃性能的影响,研究表明,随着烧成温度的升高,微晶玻璃的抗折强度、抗压强度和体积密度均呈现先增大后减小趋势,收缩率呈现持续增大趋势,耐酸碱的质量损失率均呈现先减小后增大的趋势。微晶玻璃制备的最佳工艺条件为:烧成温度为1000℃,保温120 min。在此工艺条件下,该微晶玻璃的主晶相为莫来石相,抗折强度为96.2 MPa,抗压强度为160.4 MPa,收缩率为14.27%,体积密度为2.90 g/cm^3,耐酸质量损失率为0.21%,耐碱质量损失率为0.23%。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了一条新途径。