鐵尾礦硅鋁活性激發(fā)及鐵尾礦基充填膠凝材料制備技術(shù)研究.pdf

1、隨著礦山業(yè)的發(fā)展，尾礦堆積數(shù)量越來(lái)越大，尾礦帶來(lái)的環(huán)境安全也越來(lái)越多，尾礦的環(huán)境安全問(wèn)題已受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水泥需求量也越來(lái)越大。利用鐵尾礦制備充填膠結(jié)材料不但解決了鐵尾礦帶來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)題，也緩解了水泥帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。本論文以河北省黑山鐵尾礦為研究對(duì)象，通過(guò)不同的方式激發(fā)鐵尾礦的活性，探討應(yīng)用鐵尾礦制備膠結(jié)充填材料的可行性。論文采用XRF、XRD、SEM試驗(yàn)手段，系統(tǒng)的研究了鐵尾礦的基本特性，通過(guò)不同的激發(fā)方式，

2、研究鐵尾礦硅鋁活性的激發(fā)效果，制備出符合要求的充填膠凝材料，得出了以下結(jié)論：
　　通過(guò)鐵尾礦基本特性研究，得到鐵尾礦中硅含量為11.82％，鋁含量為6.44%。鐵尾礦中硅、鋁含量不高，屬于低硅鐵尾礦；鐵尾礦的主要物相為斜綠泥石、綠泥石、鎳綠泥石等，硅、鋁元素主要存在于斜綠泥石、綠泥石、鎳綠泥石中；通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)分析，得出鐵尾礦原樣呈不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，這些片狀結(jié)構(gòu)表面較為粗糙，孔隙率較大，質(zhì)地非常疏松，膠凝性不佳，顆粒大小分布不均勻，

3、且粒度大小不一，不利于水化反應(yīng)。
　　通過(guò)堿溶浸出試驗(yàn)得到，鐵尾礦原樣中硅的浸出溶度為282ug/mL，鋁的浸出溶度為29.4ug/mL；熱力學(xué)活化的方式不能提高鐵尾礦中硅、鋁的活性，在不同煅燒溫度、煅燒時(shí)間下，硅、鋁的浸出濃度有略微變化，但活化程度非常低；堿熔提高鐵尾礦硅、鋁活性的方式能有效的提高鐵尾礦中硅、鋁的活性。
　　通過(guò)單因素試驗(yàn)研究了 NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)堿熔提高鐵尾礦硅、鋁活性的影響，試驗(yàn)表明隨著兩者質(zhì)量比

4、不斷增大，硅、鋁的浸出濃度也隨著增加；當(dāng)質(zhì)量比到達(dá)1.1時(shí)，硅、鋁的浸出濃度達(dá)到最大。
　　通過(guò)堿熔正交試驗(yàn)研究表明：鐵尾礦高溫堿熔活化提高硅、鋁活性的效果影響的主次為C（NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比）＞B（煅燒時(shí)間）＞A（煅燒溫度）；因素A、因素B對(duì)高溫堿熔提高鐵尾礦硅、鋁活性的影響均不顯著；因素C對(duì)高溫堿熔提高鐵尾礦硅、鋁活性的影響顯著；堿熔提高鐵尾礦活性的最優(yōu)組合為煅燒溫度為350℃，煅燒時(shí)間為60min，NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比為

5、1.1。通過(guò)雙因素方差分析試驗(yàn)研究了NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比、NaNO3/鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)提高鐵尾礦硅、鋁活性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明鹽熔試驗(yàn)不能明顯提高提尾礦硅、鋁影響活性；NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比、NaNO3/鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)提高鐵尾礦硅活性影響均不顯著，NaOH/鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)提高鐵尾礦鋁活性影響不顯著，NaNO3/鐵尾礦質(zhì)量比對(duì)提高鐵尾礦鋁活性影響顯著。
　　通過(guò)膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，鐵尾礦原樣和熱力學(xué)活化后的鐵尾礦制備的試件沒(méi)有強(qiáng)度，鹽熔活