钢渣磁选尾渣制备加气混凝土砌块的研究

发布时间：2020-11-05 03:04

　　 随着钢铁行业的迅速发展,钢渣的排放量日益增长,我国钢渣的综合利用率较低,大量的钢渣堆积不仅占用土地而且污染环境。通过湿法球磨技术对钢渣进行磨碎、水洗和磁选处理,产生了大量的磁选尾渣(以下简称尾渣),由于其含水率较高,利用较困难。本文以尾渣代替部分石灰和水泥制备蒸压加气混凝土砌块,研究了配合比、原料细度和蒸压过程中的主要产物对砌块性能的影响,并对尾渣与石英的水热反应过程进行了研究。主要内容如下:1、通过研究原材料的不同配合比及细度对加气混凝土砌块力学性能的影响,得出本试验的最优配合比为:钢渣磁选尾渣38%、河砂40%、水泥6%、石灰14%、石膏2%,铝粉膏掺量为600 g/m3,所得砌块的抗压强度为4.10 MPa。适当降低尾渣及河砂细度有利于砌块强度的提高,尾渣及河砂的80 um方孔筛筛余控制在10%~15%为宜。2、采用XRD和SEM对制备的加气混凝土砌块进行了表征,结果表明:蒸压过程中的主要水化产物为托贝莫来石、水化硅酸钙(B)和硬硅钙石,片状的托贝莫来石和纤维状的水化硅酸钙(B)、硬钙硅石交织生长,使加气混凝土具有较高的强度。EDS分析发现在托贝莫来石晶格中固溶了约1%的Al2O3,未检测到Fe2O3固溶现象,而CSH(B)中则固溶了更多的离子,包括Al2O3、Fe2O3和Mn O。3、通过比较尾渣-石英和石灰-石英两个体系的水热反应,结果如下:(1)升高温度有利于提高石灰-石英和尾渣-石英的反应速率。当温度从130℃升至210℃,石灰在2 h、3.5 h、5 h、7 h和10 h的反应率分别提高了19%、10%、10%、8%和6%;尾渣的反应率分别提高了6%、18%、28%、29%和30%。(2)原料细度对尾渣-石英和石灰-石英的水热反应速率影响较大。当石英80um筛余由28%降低至10.1%时,石灰的反应率增加了3%,尾渣的反应率增加了13%;当尾渣的80 um筛余由33.4%降低至8.4%,尾渣的反应率增加了7%。4、尾渣与石英的水热反应过程可用固相Jander扩散方程描述,根据阿伦尼乌斯方程求得尾渣与石英的表现活化能为20.95 k J·mol-1。5、采用XRD分析方法对尾渣-石英和石灰-石英的水热样品进行表征,结果表明:石灰-石英在水热反应前期,其水化产物是羟钙石、石英和水化硅酸钙凝胶;尾渣与石英在水热反应前期,其水化产物主要是硅酸二钙、石英和水化硅酸钙凝胶;当时间超过7 h,两个体系的水化产物均为结晶较好的托贝莫来石和硬钙硅石;当C/S=0.6和C/S=0.8时,两个体系的水化产物种类是相同的,没有出现新的物质;当C/S=1.2时,石灰-石英的水化产物中还包括未反应的羟钙石。
【学位单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：X757;TU522.32
【部分图文】：

图 1-1 钢渣磁选工艺流程图钢渣应用于建筑材料的相关标准中，对钢渣磁选尾渣的铁。图 1-1 中对于粒度较大、铁品位较高的渣钢和粒子钢可本；而粒度小于 10 mm，铁品位低的尾渣可以用于生产钢和料[22]。磁选尾渣的综合利用渣磁选尾渣粒度较小，经过湿法处理后含水率较高[24]，给用带来了很多的困难，而钢渣磁选尾渣用作建筑材料是大。钢渣磁选尾渣化学成分与水泥相似，含有硅酸二钙、硅物理激发和化学激发后，其水硬胶凝活性大幅提高[26]，镁等有害成分含量也有所降低，因而可以用于制备高性能

图 2-1 加气混凝土砌块制备工艺流程图表征X-射线衍射分析（XRD）：样品研磨至细度小于 80 μm(研)，在 60℃下真空干燥 6 h 用于去除水分。XRD 分析使用 ，扫描范围为 10-70 °，扫描速度 5 °/min。扫描电子显微镜分析（SEM）：样品制成薄片状，然后浸 60℃下真空干燥 6 h 用于去除水分。SEM 测试用 JSM-649配备 PV900 型能谱仪。理化性质料的化学成分对原材料的化学成分进行了测定，结果如表 2-2 所示。尾渣

最终获得的尾渣的粒度也不同。图2-2 为钢渣磁选尾渣的粒度分布，其粒径主要集中在 0.16~5.0 mm，细度模数为3.05，较小的颗粒粒度可以使钢渣磁选尾渣无需破碎直接入球磨机粉磨，减少了粉磨能耗。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 解晶;;含钒尾渣综合利用研究[J];资源再生;2010年09期

2 王井敏;堆浸尾渣的中和处理[J];铀矿冶;1993年02期

3 高俊峰,李晓波;提金尾渣的再利用[J];南方金属;2005年04期

4 王志刚;彭殿军;;氰化尾渣中金银回收技术研究进展[J];有色冶金设计与研究;2013年05期

5 高俊峰,李晓波;提金尾渣的再利用[J];矿业快报;2005年05期

6 张雷;车小奎;郑其;于保强;严波;;某难处理含碲尾渣的浮选试验研究[J];稀有金属与硬质合金;2013年01期

7 金克铭;伊拉克将建硫尾渣回收处理厂[J];现代化工;1982年01期

8 向言词;冯涛;刘炳荣;许中坚;曾荣今;易俗;;锰尾渣改良对4种植物吸收锰的影响[J];水土保持学报;2007年03期

9 向阳;向言词;冯涛;;3种植物对铀尾渣的耐受性研究[J];矿业工程研究;2009年03期

10 翁庆强;张炜;;高炉消化提钒二次尾渣可行性分析[J];四川冶金;2011年06期

相关硕士学位论文 前10条

1 王君;从氰化尾渣中浸出金的试验研究[D];昆明理工大学;2015年

2 杨辉;不锈钢尾渣复混肥的研发[D];山西大学;2014年

3 杨绍光;极细难选金矿氰化尾渣资源综合回收利用试验研究[D];青岛理工大学;2015年

4 江汉龙;氰化尾渣提铁脱硅处理及对金回收影响的研究[D];西安建筑科技大学;2016年

5 勾凯;金矿尾渣及周边土壤中重金属铜的电动修复研究[D];昆明理工大学;2016年

6 汪亚伟;钢渣磁选尾渣制备加气混凝土砌块的研究[D];安徽工业大学;2016年

7 许孟春;提钒尾渣浸出行为的实验研究[D];东北大学;2012年

8 姬冲;氰化尾渣提金及制备纳米铁红的研究[D];山东科技大学;2005年

9 王东;金矿尾渣中砷的湿法回收试验研究[D];贵州大学;2009年

10 张雷;某难处理碲尾渣的选矿研究[D];北京有色金属研究总院;2012年

本文编号：2871028