利用铁尾矿制备免烧砖的工艺与机理研究

发布时间：2020-08-04 21:15

【摘要】：我国铁尾矿排放量及堆积量巨大。大量堆积的铁尾矿不仅对环境造成了严重的破坏,还占用了大量耕地、给尾矿库周围的人民带来巨大的安全隐患。利用铁尾矿制备免烧砖不仅有利于矿山企业的可持续发展,还能够很好的贯彻我国建设健康环保、资源节约型社会的宗旨。本论文在对安徽铜陵铁尾矿的矿物组成、化学成分、粒度分布等理化性质进行系统分析的基础上,对物料混合工艺和免烧砖制备工艺进行研究。论文对物料混合机理及免烧砖强度形成机理进行了分析,并通过XRD、SEM等检测手段对免烧砖制品进行了微观分析。研究结果表明:(1)铁尾矿主要由石英、方解石及赤铁矿组成,并伴有少量斜长石、白云石。铁尾矿粒度较细,粒径小于74μm的颗粒占71.6%。(2)铁尾矿、粉煤灰和水泥混合的最优工艺为预先搅拌240s,轮碾混合100s,终搅拌180s。通过轮碾混合100s后能够制得混合程度良好的物料,且物料细度变化不明显。(3)利用铜陵铁尾矿制备免烧砖的最优质量比为铁尾矿:水泥:粉煤灰=82㑳10㑳8,减水剂采用聚羧酸高效减水剂,其用量为水泥的0.5%,早强剂采用三乙醇胺,其用量为水泥的0.06%,成型压力为10MPa,拌合水用量为16%(占总固体干料),自然养护28d后免烧砖制品的抗压强度为23.28MPa,吸水率为0.3%,软化系数Kf为0.94,满足建材行业标准《非烧结垃圾尾矿砖》(JC/T 422-2007)MU15的要求。(4)由于尾矿颗粒具有较强粘结性,普通搅拌无法将物料混匀。通过轮碾混合可以将尾矿团聚体打开,降低内部孔隙率,提高尾矿与粉煤灰、水泥的混合均匀性。轮碾可以提高物料混合程度,降低单位面积尾矿所需水泥用量,减小免烧砖内原料间水泥胶结层的厚度,故在原料较细、水泥用量较低的条件下也能制备符合建材行业标准的免烧砖。利用铁尾矿制备免烧砖可以消耗大量铁尾矿,同时能够实现节能减排,对环境保护有着重要意义,符合我国现阶段新型墙体材料发展的需要。此外,利用铁尾矿制备免烧砖成本较低,能够为企业创造经济收入,有助于矿山企业解决尾矿堆积所带来的经济压力和社会压力。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU522.1

【参考文献】