钨尾矿制备活性混合材及其对混凝土性能影响研究

发布时间：2017-04-30 04:15

  本文关键词：钨尾矿制备活性混合材及其对混凝土性能影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年中国金属尾矿堆积一直呈高速增长状态,其中钨尾矿的堆存量已经超过1000万t。目前对尾矿整体的利用效率低于10%。且尾矿制备胶凝材料时,存在尾矿里的胶凝活性组分不能被充分的激发,早期强度不高,且安定性不良等缺点。本文通过机械活化和机械-化学活化方式来激发钨尾矿的活性,以活化的尾矿为活性混合材制备胶凝材料,以达到提高各龄期强度、改善水泥性能、部分取代水泥的目的。得出以下结论:(1)分别做了单一助磨剂试验、复合有机助磨剂试验以及有机无机复合助磨剂试验。单一助磨剂里H1的助磨效果最好,H1的最佳掺量为0.03%,28d抗压强度提高了16.0%,活性指数达到了78.83%;有机助磨剂之间复合时,当H1与C1的质量比为3:1、掺量为0.03%时,助磨效果达到最好,试块3d抗压强度提高了22.23%;试块28d抗压强度为37.40MPa,活性指数达到了86.71%;有机无机复合助磨剂试验表明,当H1与C1的质量比为3:1(掺量0.03%)+G1(掺量0.3%)时,比表面积增大到最大,为1159m2/kg,试块28d抗压强度提高了8.68MPa,活性指数达到了88.11%。(2)根据正交试验的结果和极差分析可知,各因素对胶砂试块后期的抗压强度影响大小为:粉磨时间H1掺量G1掺量C1掺量。得出制备水泥胶砂试块的最佳条件为:粉磨时间30min、H1掺量0.03%、C1掺量0.015%、G1掺量0.4%。验证试验得到试块的28d抗压强度为38.19MPa,活性指数达到了88.55%。(3)然后分析了不同种类减水剂和尾矿掺量对胶砂试块的影响。实验结果表明:粉磨时间30min、H1掺量0.03%、C1掺量0.015%、G1掺量0.4%以及J2减水剂掺量为1.2%的条件下,尾矿掺量为30%时,胶砂试块3d、7d、28d活性指数都超过了100%,都超过了本实验用P.O42.5水泥的各龄期抗压强度的值。说明经过活化的尾矿在不影响水泥强度的条件下,可以等量替代30%的P.O42.5水泥。(4)采用XRD、FTIR、SEM等测试方法分别对粉磨尾矿和3d、28d的胶砂试块进行了表征。对粉磨尾矿的分析表明:活化了的尾矿石英峰峰值降幅明显,说明结晶程度良好的石英在机械力化学作用下,结晶度逐渐降低,非晶化趋势增强,尾矿中的硅铝物质在激发剂的活化下生成新的硅铝酸盐聚合物;对胶砂试块的分析表明:活化了的尾矿在制备胶砂试块时,其中活化的Si O2与水泥水化产生的Ca(OH)2反应生成具有水硬性的水化硅酸钙,Si-O键逐渐聚合为Si-O-Si键,水化硅酸钙中硅氧四面体聚合度增大,结构更加稳定,水化后期的强度大幅度提高。
【关键词】：钨尾矿 活性混合材 激发剂 抗压强度 活性指数
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528;TD926.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 钨尾矿的产生与特点12
• 1.2.1 钨尾矿的产生12
• 1.2.2 钨尾矿的特点12
• 1.3 钨尾矿的综合利用12-16
• 1.3.1 钨尾矿回收有价成分12-14
• 1.3.2 钨尾矿制备材料14-16
• 1.4 尾矿制备活性混合材16-19
• 1.4.1 活化技术概述16
• 1.4.2 活性激发研究现状16-19
• 1.5 论文研究目的、意义及研究内容19-21
• 1.5.1 研究目的和意义19-20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 第二章 试验材料、试验设备及试验方法21-26
• 2.1 试验原料21-23
• 2.1.1 钨尾矿21-22
• 2.1.2 硅酸盐水泥22
• 2.1.3 骨料22-23
• 2.1.4 试验药剂23
• 2.2 试验设备23-24
• 2.3 试验方法24-26
• 2.3.1 物理性能试验方法24-25
• 2.3.2 结构测试方法25-26
• 第三章 尾矿的活性激发研究26-62
• 3.1 磨矿时间试验26-28
• 3.2 单一助磨剂固定掺量试验28-31
• 3.3 单一助磨剂最佳掺量试验31-39
• 3.3.1 H1最佳掺量试验31-33
• 3.3.2 TIPA最佳掺量试验33-35
• 3.3.3 Na2SO4最佳掺量试验35-37
• 3.3.4 C1最佳掺量试验37-39
• 3.4 有机助磨剂间的复合试验39-48
• 3.4.1 H1与C1复合试验39-42
• 3.4.2 TIPA与C1复合试验42-45
• 3.4.3 H1与TIPA复合试验45-48
• 3.5 有机无机助磨剂间的复合试验48-54
• 3.5.1 H1+C1+无机复合试验48-50
• 3.5.2 TIPA+C1+无机复合试验50-52
• 3.5.3 H1+TIPA+无机复合试验52-54
• 3.6 结构分析54-60
• 3.6.1 粉磨尾矿结构分析54-55
• 3.6.2 水化产物结构分析55-60
• 3.7 本章小结60-62
• 第四章 胶砂试块工艺条件优化62-77
• 4.1 正交试验62-66
• 4.1.1 正交试验的设计62
• 4.1.2 正交试验的结果62-63
• 4.1.3 正交试验的极差分析63-66
• 4.1.4 验证试验66
• 4.2 减水剂试验66-70
• 4.2.1 减水剂种类试验67-68
• 4.2.2 减水剂掺量试验68-70
• 4.3 尾矿掺量试验70-73
• 4.4 结构分析73-76
• 4.4.1 水化产物XRD分析73-74
• 4.4.2 水化产物FT-IR分析74-75
• 4.4.3 水化产物SEM分析75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 结论77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-83
• 附录 一83-84
• 附录 二84-85

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本文编号：336221