利用钨尾矿制备泡沫微晶玻璃的研究
发布时间：2021-05-08 14:00
截止2020年,我国钨尾矿总量已达1000万t以上,仍大量堆存于地表。钨尾矿的有效利用已成为亟待解决的问题。本课题以钨尾矿为主要原料制备了泡沫微晶玻璃材料,并使用差热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和红外光谱等现代分析测试技术对试样进行了表征。将钨尾矿应用于泡沫微晶领域,不仅能实现钨尾矿高值化大宗量利用,而且可有效解决尾矿大量堆存带来的环境问题,同时为矿山企业带来可观的经济效益。本研究所制备的泡沫微晶玻璃是分两个部分进行的。即:制备钨尾矿泡沫微晶玻璃和稀土掺杂钨尾矿泡沫微晶玻璃。第一部分:以钨尾矿为原料制备泡沫微晶玻璃。研究了钨尾矿添加量和热处理工艺制度对泡沫微晶玻璃性能的影响。首先根据钨尾矿成分分析结果,以钨尾矿、粉煤灰、废玻璃等为原料设计了基础玻璃配方,按照配方称得配料并经过高温熔制、水淬、研磨得到基础玻璃粉末,再通过DTA-TG检测基础玻璃的析晶温度曲线获得钨尾矿最优加入量和结合前人文献与发泡剂CaCO3的DTA曲线确定热处理工艺条件。研究结果表明,钨尾矿最优加入量为50%;添加剂掺量分别为:发泡剂碳酸钙3wt%,稳泡剂磷酸三钠4wt%,助溶剂硼砂10wt...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 钨尾矿利用的研究现状
1.1.1 钨尾矿
1.1.2 钨尾矿综合利用研究现状
1.2 泡沫玻璃概述
1.2.1 泡沫玻璃
1.2.2 泡沫玻璃的应用
1.3 泡沫微晶玻璃概述
1.3.1 泡沫微晶玻璃
1.3.2 泡沫微晶玻璃制备方法
1.3.3 泡沫微晶玻璃的应用
1.3.4 利用尾矿等固废制备泡沫微晶玻璃的研究现状
1.4 本课题研究的意义、研究目标和研究内容
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
1.4.3 研究目标
第二章 实验过程及方法
2.1 实验原料
2.2 实验设备
2.3 实验工艺流程
2.3.1 基础玻璃的制备
2.3.2 泡沫微晶玻璃的制备
2.4 性能测试与表征
2.4.1 体积密度
2.4.2 吸水率
2.4.3 抗压强度
2.4.4 差热扫描量热法
2.4.5 X射线衍射分析
2.4.6 傅立叶红外光谱
2.4.7 扫描电子显微镜
第三章 钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备
3.1 实验原料
3.1.1 原料成分分析和钨尾矿物相组成
3.1.2 基础玻璃成分设计
3.1.3 辅助原料
3.2 实验过程
3.2.1 钨尾矿添加量的确定
3.2.2 分段式加热热处理工艺条件的确定
3.3 结果与分析
3.4 本章小结
第四章 稀土掺杂钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备
4.1 基础玻璃的熔制
4.1.1 配方设计
4.1.2 稀土氧化钇掺杂对基础玻璃析晶温度的影响
4.2 泡沫微晶玻璃热处理制度的确定
4.2.1 热处理工艺正交实验
4.2.2 热处理工艺验证实验
4.3 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃性能的影响
4.4 本章小结
第五章 烧结过程中发泡与析晶相互影响机理的研究
5.1 不同含量氧化钇对玻璃基体结构变化的影响
5.2 发泡与析晶间相互影响的作用规律
5.2.1 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃发泡性能的影响
5.2.2 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃析晶性能的影响
5.2.3 发泡与析晶性能的影响
5.3 泡沫微晶玻璃新表面的生成速率ν与黏度的关系
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]La2O3对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响[J]. 严子迪,冯可芹,陈长鸿,税玥. 材料导报. 2018(16)
[2]稳泡剂对粉煤灰泡沫玻璃性能影响研究[J]. 申鹏飞,秦子鹏,田艳,李刚,刘灿华. 陶瓷学报. 2018(03)
[3]Influence of CeO2 addition on the preparation of foamed glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag[J]. Hong-ling Zhou,Ke-qin Feng,Chang-hong Chen,Zi-di Yan. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2018(06)
[4]利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的研究现状及展望[J]. 王海波,孙青竹. 硅酸盐通报. 2017(11)
[5]利用选钛尾矿制备微晶泡沫玻璃及其性能研究[J]. 舒明勇,尹海英. 钢铁钒钛. 2017(04)
[6]发泡剂在泡沫玻璃中的应用[J]. 冯桢哲,张长森,张莉,朱宝贵,李杨. 硅酸盐通报. 2017(07)
[7]利用钼尾矿制备微晶泡沫玻璃[J]. 戚昊,何峰,严芳玲,王彧,张秋平,谢峻林. 陶瓷学报. 2017(01)
[8]碳酸钙对缓冷高钛高炉渣制备泡沫微晶玻璃的影响[J]. 周虹伶,冯可芹,陈长鸿,石欢,王海波. 材料导报. 2016(22)
[9]CaF2对CAMS系矿渣微晶玻璃析晶特性及抗腐蚀性能的影响[J]. 邓磊波,张雪峰,李保卫,贾晓林,张明星,欧阳顺利. 材料导报. 2016(18)
[10]Influence of aluminium nitride as a foaming agent on the preparation of foam glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag[J]. Huan Shi,Ke-qin Feng,Hai-bo Wang,Chang-hong Chen,Hong-ling Zhou. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(05)
博士论文
[1]稀土掺杂氟氧化物玻璃和微晶玻璃形成机理及应用[D]. 刘敏.南开大学 2014
硕士论文
[1]利用北京地区铁尾矿制备泡沫微晶玻璃的工艺及其性能研究[D]. 魏述燕.北京交通大学 2018
[2]铁尾矿泡沫玻璃制备及添加量研究[D]. 马明鑫.陕西科技大学 2017
[3]玻璃形成能力的研究[D]. 单志涛.齐鲁工业大学 2015
[4]用高炉矿渣制备泡沫微晶玻璃[D]. 时冬霓.东华大学 2014
[5]利用含钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的研究[D]. 马明龙.东北大学 2008
本文编号：3175462
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 钨尾矿利用的研究现状
1.1.1 钨尾矿
1.1.2 钨尾矿综合利用研究现状
1.2 泡沫玻璃概述
1.2.1 泡沫玻璃
1.2.2 泡沫玻璃的应用
1.3 泡沫微晶玻璃概述
1.3.1 泡沫微晶玻璃
1.3.2 泡沫微晶玻璃制备方法
1.3.3 泡沫微晶玻璃的应用
1.3.4 利用尾矿等固废制备泡沫微晶玻璃的研究现状
1.4 本课题研究的意义、研究目标和研究内容
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
1.4.3 研究目标
第二章 实验过程及方法
2.1 实验原料
2.2 实验设备
2.3 实验工艺流程
2.3.1 基础玻璃的制备
2.3.2 泡沫微晶玻璃的制备
2.4 性能测试与表征
2.4.1 体积密度
2.4.2 吸水率
2.4.3 抗压强度
2.4.4 差热扫描量热法
2.4.5 X射线衍射分析
2.4.6 傅立叶红外光谱
2.4.7 扫描电子显微镜
第三章 钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备
3.1 实验原料
3.1.1 原料成分分析和钨尾矿物相组成
3.1.2 基础玻璃成分设计
3.1.3 辅助原料
3.2 实验过程
3.2.1 钨尾矿添加量的确定
3.2.2 分段式加热热处理工艺条件的确定
3.3 结果与分析
3.4 本章小结
第四章 稀土掺杂钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备
4.1 基础玻璃的熔制
4.1.1 配方设计
4.1.2 稀土氧化钇掺杂对基础玻璃析晶温度的影响
4.2 泡沫微晶玻璃热处理制度的确定
4.2.1 热处理工艺正交实验
4.2.2 热处理工艺验证实验
4.3 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃性能的影响
4.4 本章小结
第五章 烧结过程中发泡与析晶相互影响机理的研究
5.1 不同含量氧化钇对玻璃基体结构变化的影响
5.2 发泡与析晶间相互影响的作用规律
5.2.1 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃发泡性能的影响
5.2.2 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃析晶性能的影响
5.2.3 发泡与析晶性能的影响
5.3 泡沫微晶玻璃新表面的生成速率ν与黏度的关系
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]La2O3对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响[J]. 严子迪,冯可芹,陈长鸿,税玥. 材料导报. 2018(16)
[2]稳泡剂对粉煤灰泡沫玻璃性能影响研究[J]. 申鹏飞,秦子鹏,田艳,李刚,刘灿华. 陶瓷学报. 2018(03)
[3]Influence of CeO2 addition on the preparation of foamed glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag[J]. Hong-ling Zhou,Ke-qin Feng,Chang-hong Chen,Zi-di Yan. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2018(06)
[4]利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的研究现状及展望[J]. 王海波,孙青竹. 硅酸盐通报. 2017(11)
[5]利用选钛尾矿制备微晶泡沫玻璃及其性能研究[J]. 舒明勇,尹海英. 钢铁钒钛. 2017(04)
[6]发泡剂在泡沫玻璃中的应用[J]. 冯桢哲,张长森,张莉,朱宝贵,李杨. 硅酸盐通报. 2017(07)
[7]利用钼尾矿制备微晶泡沫玻璃[J]. 戚昊,何峰,严芳玲,王彧,张秋平,谢峻林. 陶瓷学报. 2017(01)
[8]碳酸钙对缓冷高钛高炉渣制备泡沫微晶玻璃的影响[J]. 周虹伶,冯可芹,陈长鸿,石欢,王海波. 材料导报. 2016(22)
[9]CaF2对CAMS系矿渣微晶玻璃析晶特性及抗腐蚀性能的影响[J]. 邓磊波,张雪峰,李保卫,贾晓林,张明星,欧阳顺利. 材料导报. 2016(18)
[10]Influence of aluminium nitride as a foaming agent on the preparation of foam glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag[J]. Huan Shi,Ke-qin Feng,Hai-bo Wang,Chang-hong Chen,Hong-ling Zhou. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(05)
博士论文
[1]稀土掺杂氟氧化物玻璃和微晶玻璃形成机理及应用[D]. 刘敏.南开大学 2014
硕士论文
[1]利用北京地区铁尾矿制备泡沫微晶玻璃的工艺及其性能研究[D]. 魏述燕.北京交通大学 2018
[2]铁尾矿泡沫玻璃制备及添加量研究[D]. 马明鑫.陕西科技大学 2017
[3]玻璃形成能力的研究[D]. 单志涛.齐鲁工业大学 2015
[4]用高炉矿渣制备泡沫微晶玻璃[D]. 时冬霓.东华大学 2014
[5]利用含钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的研究[D]. 马明龙.东北大学 2008
本文编号：3175462
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