铜尾矿与陶瓷抛光泥复合蒸压加气混凝土的制备及性能研究

发布时间：2020-10-27 21:37

　　随着工业化与城镇化的不断推进,越来越多的矿产资源被开发。由于现有采矿工艺与设备不完善,矿山开采产生大量工业固体废弃物。大量的工业固体废弃物没有达到有效利用,对资源和环境是一种巨大的浪费与破坏。为了解决这一问题,采用当下排放量较大、处理工艺复杂的铜尾矿为研究目标,进行铜尾矿制备新型建筑材料的应用研究。在铜尾矿制备蒸压加气混凝土的基础上,添加工业固体废弃物陶瓷抛光泥与铜尾矿复合制备蒸压加气混凝土,以改善铜尾矿作为单一硅质材料制备蒸压加气混凝土中存在的强度偏低的问题。此研究可以有效的解决铜尾矿与陶瓷抛光泥资源浪费与污染环境的问题,还能为社会带来新的效益。本文采用铜尾矿与陶瓷抛光泥作为主要研究对象,通过蒸压加气混凝土的制备实验,重点研究铜尾矿与陶瓷抛光泥的颗粒级配、掺加量对蒸压加气混凝土性能的影响,探讨铜尾矿与陶瓷抛光泥在制备蒸压加气混凝土时的工艺参数,通过对砌块进行抗压强度、绝干密度、孔结构等宏观性能测试以及XRD、SEM等微观性能测试,着重分析铜尾矿与陶瓷抛光泥制备蒸压加气混凝土的形成机理,为铜尾矿与陶瓷抛光泥大量生产蒸压加气混凝土提供理论支持。试验结果表明,通过机械粉磨铜尾矿与陶瓷抛光泥可以有效的提高体系内硅质材料的活性SiO2的含量,选择铜尾矿与陶瓷抛光泥粉磨时间为20min时,得到抗压强度较高的蒸压加气混凝土砌块,物理性能均符合国家标准。对原材料进行配比优化与生产工艺优化试验,原材料质量百分比例为铜尾矿:陶瓷抛光泥:水泥:石灰:石膏为40:25:10:22:3,发气剂质量分数为0.1%,生产工艺中水料比与水温分别为0.65、50℃,静停制度中养护温度、养护时间分别为50℃、4h,蒸压养护制度中养护温度与时间分别为175℃、8h,制得的砌块力学性能最佳,生产能耗低。通过对蒸压加气混凝土砌块进行抗压强度、干燥收缩、保温性能以及干湿循环性能研究,得出影响砌块宏观性能的主要因素为其孔隙率。砌块孔结构致密均匀分布有利于砌块的抗压强度,同时,这些气孔相互闭合不互通时,砌块的保温性能与抗干燥收缩得到提高;相反,砌块的孔隙率高、孔结构分布紊乱、气孔大小不均一、闭合孔洞较少时,砌块的各项物理性能均较差。利用XRD与SEM对蒸压加气混凝土砌块进行微观性能测试,分析其结果可知:砌块的主要矿物相为反应生成结晶程度较高、硬度较大的托贝莫来石、铝代托贝莫来石以及结晶度较低的水化硅酸钙与不定型絮状的凝胶等产物与未反应的石英组成,针状或片状的托贝莫来石、铝代托贝莫来石与未反应的石英相互穿插交织,形成致密的孔结构,絮状凝胶物质将这些物质牢固粘接形成整体,使砌块的宏观性能抗压强度、耐久性能等得到提高。
【学位单位】：湖北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

铜尾矿,衍射峰,图谱,矿物相

强具备较大影响。??本实验铜尾矿选自湖北大冶某尾矿储存厂，含水率为１０？２０％，真密度为２．９０ｇ／ｃｍ３，??ＸＲＦ化学成分测试见表２－１，经ＸＲＤ物相分析（见图２－１）可知，铜尾矿矿物相主要成??分为石英、方解石、长石、黑云母等。??本实验陶瓷抛光泥选自河南内黄陶瓷工业园区，Ｘ?ＲＦ化学成分测试见表２－１，经ＸＲＤ??物相分析（见图２－２）可知，陶瓷抛光泥的矿物相主要为结晶度较高的石英，铝可能以??不定型矿物相存在抛光泥中。???表２－１铜尾矿与陶瓷抛光泥化学组成???氧化物质量百分数／ｗｔ％?—??名；Ｉ；小??Ｓｉ０２?ＡＩ２Ｏ３?Ｎａ２０?Ｋ２０?ＣａＯ?ＭｇＯ?Ｆｅ２０；?ＬＯＩ??铜尾矿?４３．０６?８．２６?－?－?１６．７５?１１．８８?３．９７?－??陶瓷抛光泥?７１．７５?１６．８１?３．２８?１．９４?１．４４?１．３９?０．６０?－??５？！Ｗ????＊?．?燊仓英★黑云甩??４０００?？?Ｉ?☆方锊石〇长石??■鑛心??３０００?－??Ｘ?Ｕ?｜??￡?＞〇〇〇?－??Ｈ?＊?Ｉ?＊??■?＊?Ｉ?．?ｆ?Ｉ?秦?＊｜；?Ａ??１０?２０?？０?４０?５０?００?＇０??２８?／?；??图２－１铜尾矿ＸＲＤ衍射峰图谱??

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