基于鐵尾礦制備燒結(jié)泡沫材料的研究.pdf

1、尾礦是礦石選別后的一種固體廢棄物，它的大量排放不僅污染環(huán)境，危害人民的生命和財產(chǎn)安全，而且還占用大量的土地、浪費資源。因此，綜合利用尾礦資源，使之變廢為寶、變害為利，是實現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本課題結(jié)合遼寧省的資源特點，提出以齊大山鐵尾礦為初始原料，采用添加造孔劑發(fā)泡法和常溫聚合發(fā)泡法制備燒結(jié)泡沫材料。首先以鐵尾礦燒結(jié)體為研究對象，研究最佳的原料組成和燒結(jié)制度，然后在此基礎(chǔ)上研究兩種發(fā)泡工藝制備燒結(jié)泡沫材料的工藝過程，初步探索

2、鐵尾礦燒結(jié)玻面材料的制備，并對得到的制品進行性能檢測和分析。具體研究內(nèi)容和實驗結(jié)果如下： (1)最佳原料組成和燒結(jié)制度的確定。以鐵尾礦為主要原料制備燒結(jié)體，通過對試樣進行XRD、SEM、抗壓強度、吸水率的測試分析，最終得到鐵尾礦燒結(jié)體的主要礦物相組成為：鐵鋁酸鈣、石英、鐵酸二鈣、赤鐵礦、硅灰石、玻璃相，并且玻璃相的產(chǎn)生對燒結(jié)體的性能起決定性作用，最佳的原料配比和燒結(jié)制度為：鐵尾礦85％、玻璃粉10％，硼砂5％，燒結(jié)溫度1000℃

3、、保溫時間2h。 (2)制備鐵尾礦燒結(jié)玻面材料的初步探索。以鐵尾礦為主要原料，利用返堿原理，成功制備出兼具承重、防水和裝飾于一體的新型建筑材料——鐵尾礦燒結(jié)玻面材料。實驗得到最佳的返堿引發(fā)劑是碳酸鈉，最佳用量是4％，最優(yōu)的燒結(jié)溫度是1000℃。 (3)采用添加造孔劑發(fā)泡法制備燒結(jié)泡沫材料的研究。采用最佳的原料組成和燒結(jié)制度，選擇聚苯乙烯泡沫作為造孔劑，制備燒結(jié)泡沫材料。實驗得到當(dāng)聚苯乙烯加入體積比為0.5時可以制備出性能

4、優(yōu)異的燒結(jié)泡沫材料，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB13544-2000燒結(jié)多孔磚M10的要求。 (4)采用常溫聚合發(fā)泡制備燒結(jié)泡沫材料的研究。以鐵尾礦為主要原料，通過添加粉煤灰提高鐵尾礦原料的活性和漿料中泡沫的穩(wěn)定性，利用原位聚合原理固化成型，燒結(jié)得到性能優(yōu)異的泡沫材料。實驗得到最佳的工藝條件為：原料組成質(zhì)量比m(鐵尾礦):m(粉煤灰):m(激發(fā)劑):m(強化劑):m(助熔劑)=50:50:2:10:5，水灰比35％，自制泡沫加入量7％～17