石英质玉尾矿微晶玻璃制备、结构及性能的研究

发布时间：2021-12-10 06:41

　　近年,随着大型石英质玉石矿在我国的开采和利用,大量石英质玉尾矿随之产生。石英质玉尾矿属于铝硅型固体废弃物,含有大量SiO₂、MgO、Al₂O₃、CaO等制备微晶玻璃的主要原料。与此同时,其中亦含有少量Fe、Mn等重金属元素,堆存填埋会危害环境安全。目前使用石英质玉尾矿为主要原料制备微晶玻璃的工作未见开展。此外,目前制备固体废弃物的方法主要有熔融法、烧结法两大类,但均需经过高温熔制阶段,造成较大耗能,而无需经过高温熔制阶段直接烧结的方法目前少有研究。有鉴于此,本文拟采用石英质玉尾矿为主要研究对象,使用XRD、荧光分析、Raman分析、DSC分析、FESEM等测试方法对其热学性质、化学成分和物相组成进行研究,并明确其添加部分氧化物或其他固体废弃物调整组成,采用熔融法、烧结法制备微晶玻璃的可行性。明确了使用不同方法制备微晶玻璃时石英质玉尾矿的合适掺量及热处理制度;研究了改变预处理制度对石英质玉尾矿原料烧结活性、以及石英质玉尾矿微晶玻璃晶相、结构及性能的影响。研究结果显示:1)使用石英质玉尾矿为主要原料,掺加MgO、Na

【文章来源】： 武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 尾矿的定义及分类
        1.1.2 尾矿的危害及其堆存现状
        1.1.3 石英质玉尾矿、CRT玻璃、HF废液的堆弃现状
    1.2 尾矿微晶玻璃
        1.2.1 使用尾矿制备微晶玻璃的可行性及意义
        1.2.2 尾矿微晶玻璃的制备方法
    1.3 石英质玉尾矿微晶玻璃国内外研究现状及存在问题
    1.4 本文研究内容、目的及意义
        1.4.1 本文研究目的
        1.4.2 本文研究内容
第2章 实验与测试
    2.1 实验流程设计
    2.2 实验原料
    2.3 实验仪器及设备
    2.4 试样制备
        2.4.1 熔融法基础玻璃制备
        2.4.2 烧结法玻璃配合料制备
        2.4.3 直接烧结法玻璃配合料制备
        2.4.4 基础玻璃与玻璃配合料热效应分析
        2.4.5 熔融法微晶玻璃试样制备
        2.4.6 烧结法/直接烧结法微晶玻璃试样制备
    2.5 结构及性能测试
        2.5.1 荧光分析
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 拉曼光谱分析
        2.5.4 显微形貌分析
        2.5.5 力学性能及体积密度
        2.5.6 吸水率
        2.5.7 化学稳定性及耐蚀性
第3章 熔融法制备石英质玉尾矿微晶玻璃
    3.1 引言
    3.2 石英质玉尾矿的成分及晶相分析
        3.2.1 成分分析
        3.2.2 晶相分析
    3.3 MAS系玻璃的设计、制备和分析
        3.3.1 MAS系玻璃组成设计
        3.3.2 石英质玉尾矿掺量对MAS基础玻璃熔制和成型的影响
        3.3.3 石英质玉尾矿掺量对 MAS 基础玻璃 DSC 曲线的影响
    3.4 MAS系石英质玉尾矿微晶玻璃晶相及显微结构分析
        3.4.1 晶化温度对石英质玉尾矿微晶玻璃晶相的影响
        3.4.2 石英质玉尾矿掺量对石英质玉尾矿微晶玻璃晶相及显微结构的影响
    3.5 MAS系石英质玉尾矿微晶玻璃的性能分析
        3.5.1 MAS系石英质玉尾矿的外观性能分析
        3.5.2 MAS系石英质玉尾矿微晶玻璃的理化性能分析
        3.5.3 MAS系石英质玉尾矿微晶玻璃的耐磨性能分析
    3.6 本章小结
第4章 烧结法制备CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃
    4.1 引言
    4.2 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃组成及烧结工艺的确定
        4.2.1 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃组成设计
        4.2.2 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃烧结工艺的确定
        4.2.3 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃烧结温度的确定
    4.3 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的晶相及显微结构分析
    4.4 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的性能分析
        4.4.1 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的外观性能分析
        4.4.2 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的致密度分析
        4.4.3 CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的耐蚀性分析
    4.5 本章小结
第5章 尾矿预处理对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃的影响
    5.1 引言
    5.2 HF、Na OH 预处理初步实验结果
    5.3 HF预处理对石英质玉尾矿原料成分、晶相的影响
        5.3.1 HF预处理对石英质玉尾矿原料化学成分的影响
        5.3.2 HF预处理对石英质玉尾矿原料晶相的影响
    5.4 HF预处理对石英质玉尾矿析晶能力的影响
    5.5 HF预处理对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃晶相及显微结构的影响
        5.5.1 HF溶液浓度的改变对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃晶相的影响
        5.5.2 预处理反应时间的改变对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃晶相的影响
        5.5.3 预处理温度的改变对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃晶相的影响.
        5.5.4 HF预处理对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃显微结构的影响
    5.6 HF预处理对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃外观性能的影响
    5.7 HF预处理对CRT-石英质玉尾矿微晶玻璃致密度及耐蚀性的影响
    5.8 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
科研成果目录


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3532092