铜/铁尾矿制备3D打印建筑材料及性能研究
发布时间：2021-06-07 02:00
铁矿和铜矿等矿产资源选冶过程中排出的尾矿是矿区环境的主要污染源,同时占用大量土地。因此,迫切需要对尾矿开展资源化综合利用,以保护周围的环境和土地资源。本文以铜尾矿和铁尾矿为研究对象,制备了铜/铁尾矿胶凝复合材料。实验结果表明,FC7样品是3D打印建筑材料的最佳设计,铜尾矿和铁尾矿的质量比为1:4时,对机械性能的混合效果最佳。FC7样品的流动性为197.5 mm,其初始凝固时间和最终凝固时间分别为50分钟和82分钟。FC7样品在实验室条件下28天后,抗折强度和抗压强度分别为8.2 MPa和45.2 MPa。通过XRD、FTIR等分析手段对铜/铁尾矿胶凝复合材料的微观结构进行了表征。结果表明,铜/铁尾矿胶凝复合材料的水合产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶,它们有助于提高强度。钙矾石、C-S-H凝胶和其他胶结晶体构成复杂的网状三维结构,使基质更加致密,进而增强了铜/铁尾矿胶凝复合材料的机械性能。FC7样品的内部和外部照射指数值分别为0.303和0.475,远低于主要建筑材料的1.0,这表明铜/铁尾矿胶凝复合材料可以满足中国标准GB 6566-2010的要求。因此铜/铁尾矿是安全的,无放射性污染...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
14第2章原料的组成与性质分析2.1引言本章将分别研究铜尾矿、铁尾矿、粉煤灰、贝利特水泥和普通硅酸盐水泥的物理性质，物相组成，以及其化学组成情况。2.2实验原料和仪器2.2.1实验原料（1）铜尾矿、铁尾矿和粉煤灰购自中国新疆伊犁哈萨克自治州（工业品），如图2-1所示。（2）普硅42.5水泥（工业品，42.5MPa/28d）。（3）贝利特42.5水泥（工业品，42.5MPa/28d）。图2-1原材料：（a）铁尾矿和（b）铜尾矿2.2.2实验仪器设备（1）X射线衍射仪(D8ADVANCE，德国布鲁克公司)。（2）扫描型波长色散X射线荧光光谱仪（WDXRF），ThermoelectroncorporationARLADVANTXP+。中国地质大学（北京）工程硕士学位论文
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文17图2-2铜尾矿、铁尾矿和粉煤灰XRD衍射图2.5.3尾矿的粒径分析铁/铜尾矿的粒度分布如图2-3所示。从图2-3可以看出，铜尾矿和铁尾矿的粒径都比较小，铁尾矿的d（0.1）是9.49μm，d（0.5）是75.65μm，d（0.9）是352.04μm。而铜尾矿的d（0.1）是2.12μm、d（0.5）是33.13μm、d（0.9）是198.85μm，这些均值远低于铁尾矿，从而可以说明铜矿选出铜尾矿的粒径相比铁矿选出的铁尾矿的粒径更校而铜/铁尾矿的粒径均比普通的混凝土建筑材料的粒径小很多，很容易通过建筑3D打印机的输料管道，基本不会造成管道拥堵，将会提高建筑3D打印材料的和易性和打印机的工作性能。所以铜/铁尾矿都适合做3D打印建筑材料。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印建筑材料现状及其发展[J]. 丁铸,李定发,朱继翔. 墙材革新与建筑节能. 2017(10)
[2]3D打印建筑混凝土配合比设计研究[J]. 乔星宇,李韵通,潘宁. 现代装饰(理论). 2016(06)
[3]铁尾矿资源开发利用现状分析[J]. 李玉凤,包景岭,张锦瑞. 中国矿业. 2015(11)
[4]铜尾矿综合利用现状与展望[J]. 朱兵兵,田键,朱艳超,田进,申盛伟. 建材世界. 2015(05)
[5]3D打印技术在建筑领域的应用[J]. 肖绪文,田伟,苗冬梅. 施工技术. 2015(10)
[6]我国铁尾矿综合利用现状和存在的问题[J]. 邓文,江登榜,杨波,兰尧中. 现代矿业. 2012(09)
[7]矿产资源综合利用的研究与对策[J]. 李莉. 现代矿业. 2009(06)
[8]从铜矿尾矿中回收重晶石的实验研究[J]. 刘三军,王玉婷,阮伟. 矿冶工程. 2008(06)
[9]节约型社会与绿色建筑材料[J]. 姚雷,贾开武,李晓芝. 山西建筑. 2008(09)
[10]矿山二次资源综合利用潜力巨大[J]. 王雪峰. 矿产保护与利用. 2008(01)
硕士论文
[1]铁尾矿粉泡沫混凝土特性研究[D]. 景帅帅.长安大学 2014
[2]铁尾矿粉泡沫混凝土性能研究[D]. 张士停.吉林建筑大学 2013
[3]铁尾矿粉泡沫混凝土的制备及其性能的研究[D]. 伊晋宏.吉林建筑工程学院 2011
[4]大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D]. 谢明辉.吉林大学 2006
本文编号：3215612
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
14第2章原料的组成与性质分析2.1引言本章将分别研究铜尾矿、铁尾矿、粉煤灰、贝利特水泥和普通硅酸盐水泥的物理性质，物相组成，以及其化学组成情况。2.2实验原料和仪器2.2.1实验原料（1）铜尾矿、铁尾矿和粉煤灰购自中国新疆伊犁哈萨克自治州（工业品），如图2-1所示。（2）普硅42.5水泥（工业品，42.5MPa/28d）。（3）贝利特42.5水泥（工业品，42.5MPa/28d）。图2-1原材料：（a）铁尾矿和（b）铜尾矿2.2.2实验仪器设备（1）X射线衍射仪(D8ADVANCE，德国布鲁克公司)。（2）扫描型波长色散X射线荧光光谱仪（WDXRF），ThermoelectroncorporationARLADVANTXP+。中国地质大学（北京）工程硕士学位论文
中国地质大学（北京）工程硕士学位论文17图2-2铜尾矿、铁尾矿和粉煤灰XRD衍射图2.5.3尾矿的粒径分析铁/铜尾矿的粒度分布如图2-3所示。从图2-3可以看出，铜尾矿和铁尾矿的粒径都比较小，铁尾矿的d（0.1）是9.49μm，d（0.5）是75.65μm，d（0.9）是352.04μm。而铜尾矿的d（0.1）是2.12μm、d（0.5）是33.13μm、d（0.9）是198.85μm，这些均值远低于铁尾矿，从而可以说明铜矿选出铜尾矿的粒径相比铁矿选出的铁尾矿的粒径更校而铜/铁尾矿的粒径均比普通的混凝土建筑材料的粒径小很多，很容易通过建筑3D打印机的输料管道，基本不会造成管道拥堵，将会提高建筑3D打印材料的和易性和打印机的工作性能。所以铜/铁尾矿都适合做3D打印建筑材料。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印建筑材料现状及其发展[J]. 丁铸,李定发,朱继翔. 墙材革新与建筑节能. 2017(10)
[2]3D打印建筑混凝土配合比设计研究[J]. 乔星宇,李韵通,潘宁. 现代装饰(理论). 2016(06)
[3]铁尾矿资源开发利用现状分析[J]. 李玉凤,包景岭,张锦瑞. 中国矿业. 2015(11)
[4]铜尾矿综合利用现状与展望[J]. 朱兵兵,田键,朱艳超,田进,申盛伟. 建材世界. 2015(05)
[5]3D打印技术在建筑领域的应用[J]. 肖绪文,田伟,苗冬梅. 施工技术. 2015(10)
[6]我国铁尾矿综合利用现状和存在的问题[J]. 邓文,江登榜,杨波,兰尧中. 现代矿业. 2012(09)
[7]矿产资源综合利用的研究与对策[J]. 李莉. 现代矿业. 2009(06)
[8]从铜矿尾矿中回收重晶石的实验研究[J]. 刘三军,王玉婷,阮伟. 矿冶工程. 2008(06)
[9]节约型社会与绿色建筑材料[J]. 姚雷,贾开武,李晓芝. 山西建筑. 2008(09)
[10]矿山二次资源综合利用潜力巨大[J]. 王雪峰. 矿产保护与利用. 2008(01)
硕士论文
[1]铁尾矿粉泡沫混凝土特性研究[D]. 景帅帅.长安大学 2014
[2]铁尾矿粉泡沫混凝土性能研究[D]. 张士停.吉林建筑大学 2013
[3]铁尾矿粉泡沫混凝土的制备及其性能的研究[D]. 伊晋宏.吉林建筑工程学院 2011
[4]大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D]. 谢明辉.吉林大学 2006
本文编号：3215612
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