堿及稀土對(duì)礦物聚合材料性能影響研究.pdf

1、本文針對(duì)江西鎢尾礦大量的堆存,對(duì)周邊環(huán)境造成了不良影響,因此通過煅燒高嶺土與鎢尾礦制備礦物聚合材料,并對(duì)礦物聚合材料的性能進(jìn)行強(qiáng)化研究,達(dá)到對(duì)鎢尾礦的再利用,同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)礦山的可持續(xù)發(fā)展。
　　1、進(jìn)行了以鎢尾礦和煅燒高嶺土為主要原料,通過堿激發(fā)劑制備礦物聚合材料的試驗(yàn)研究。850℃下煅燒高嶺土3h得到偏高嶺土,與鎢尾礦按比例混合均勻,再向其中緩慢加入根據(jù)不同試驗(yàn)要求配置的激發(fā)劑溶液,攪拌3min后裝模,室溫下養(yǎng)護(hù)24h后脫模制成

2、礦物聚合材料。結(jié)果表明,當(dāng)高嶺土占固相含量為25％、m(固體)/m(液體)=4.5、KOH及Ca(OH)2占液相含量為35%時(shí),制備的礦物聚合材料在室溫養(yǎng)護(hù)下的強(qiáng)度達(dá)到最大值。以單一堿為激發(fā)劑制備的礦物聚合材料的強(qiáng)度關(guān)系為KOH>Ca(OH)2>NaOH,可知陽(yáng)離子半徑大小決定了礦物聚合材料的抗折強(qiáng)度大小。當(dāng)激發(fā)劑為組合堿時(shí),KOH與Ca(OH)2和NaOH與Ca(OH)2的比值均為2:3所制備的礦物聚合材料的抗折強(qiáng)度達(dá)到最大值。并在試

3、驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了快凝、表面起霜、收縮、強(qiáng)度波動(dòng)、爆裂等問題,概述了其解決方法。
　　2、進(jìn)行了稀土LaF3對(duì)礦物聚合材料力學(xué)性能的影響研究。通過DTA-TG分析,得出了高嶺土活性存在的煅燒溫度區(qū)間為583℃-980℃,進(jìn)行了摻入LaF3的高嶺土煅燒的正交實(shí)驗(yàn),通過制備的礦物聚合材料的抗折強(qiáng)度的比較,得出了煅燒最佳條件為:850℃下煅燒3h。通過XRD、IR分析,所反應(yīng)出的產(chǎn)品的物相隨煅燒溫度變化的情況,與對(duì)原礦所作的差熱分析所反應(yīng)出

4、的情況是一致的。選取影響高嶺土活化的主要因素,設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)表,制備礦物聚合材料進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比,得出了高嶺土中稀土的摻量最佳實(shí)驗(yàn)條件為:煅燒溫度為850℃,煅燒時(shí)間3h,LaF3最佳摻量為4%。結(jié)果表明,稀土在高嶺土中起活化作用,促進(jìn)了高嶺土經(jīng)過煅燒轉(zhuǎn)變成偏高嶺土的進(jìn)程,改善了礦物聚合材料的力學(xué)性能,提高了礦物聚合材料的抗折強(qiáng)度。
　　最后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過改變制備礦物聚合材料時(shí)的堿及在礦物聚合材料中添加稀土氟化物,可以達(dá)到強(qiáng)化其力