利用冶炼渣回收铁及生产微晶玻璃建材制品的实验研究

利用正交实验设计方法,进行了利用冶炼渣回收铁及生产微晶玻璃建材制品的实验室研究. 探讨了不同原料配比时渣铁分离的效果. 通过光学显微镜、X射线衍射分析、物理化学性能测试等手段确定了微晶玻璃试样的物相组成及性能特征. 提出了可供工业实验的原料配比及工艺制度.     

热处理对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能影响

以CaO-Al2O3-SiO2为主要原料,采用烧结法制备出微晶玻璃.利用DSC确定了核化温度和晶化温度.利用XRD和SEM研究微晶玻璃的物相组成和显微结构.通过研究热处理温度对微晶玻璃性能的影响,可得出在780℃核化1h、948℃晶化2h时,微晶玻璃的性能最好.     

硼泥制备微晶玻璃的晶化行为

针对硼泥、铁尾矿和粉煤灰的成分特点,系统研究了在不同原料配比条件下微晶玻璃的析晶行为,深入探讨了利用硼泥、铁尾矿和粉煤灰制备矿渣微晶玻璃的原料配比对晶化行为的影响.结果表明:随着硼泥配入量的增加,微晶玻璃的初始析晶温度降低,矿渣微晶玻璃的主析晶相为钙铁辉石,当硼泥配入量为30%~40%时,矿渣微晶玻璃的晶体分布较为均匀,球晶有利于性能的提高.     

利用油页岩渣制备微晶玻璃

以油页岩渣为主要原料制备了微晶玻璃,探讨了微晶玻璃组成、主晶相确定和晶核剂选择等问题.采用DTA,XRD和SEM等测试手段,分析了晶核剂和热处理制度对微晶玻璃的影响.结果表明:复合晶核剂(TiO2+P2O5)能有效促进油页岩渣玻璃晶化;最佳热处理制度为:850℃核化100 min,980℃晶化80 min.微晶玻璃的主晶相为钙铁透辉石,次晶相为钙长石;晶体呈纤维状结构并且交错分布;性能明显优于同类的瓷质砖、大理石和花岗岩等建筑装饰材料.     

化学组成对粉煤灰微晶玻璃抗弯强度的影响

使用正交试验研究化学组成对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统粉煤灰微晶玻璃抗弯强度的影响,以确定各成分对微晶玻璃强度的影响次序及最佳化学组成.采用热分析(DTA)研究材料的析晶性能和X射线衍射仪(XRD)研究材料的物相组成,用扫描电镜(SEM)对材料的显微结构进行观察.经分析,各化学成分对微晶玻璃三点抗弯强度影响主次为SiO2>CaF2>TiO2>CaO,最佳配方组合为:SiO255%,CaO 26%,CaF23%,TiO24%.该配方制成试样在适当的温度下热处理,制得的粉煤灰微晶玻璃主晶相为透辉石[CaMg(Si2O6)],晶体形貌为颗粒状,晶粒的尺寸约为1μm,三点抗弯强度高达196.81 MPa.     

基于鞍山铁尾矿的堇青石系微晶玻璃制备

为了环保和尾矿综合治理,对尾矿制备微晶玻璃进行研究。以分析纯试剂作为原料,分别加入Fe2O3和不加入Fe2O3来制取微晶玻璃,利用XRD和SEM等测试手段,从物相组成、显微结构及晶体结构等方面对制备的试样进行研究,得到加入Fe2O3试样的晶体符合堇青石系微晶玻璃的要求。利用鞍山地区铁尾矿制取微晶玻璃。测试结果表明,铁尾矿制取的堇青石系微晶玻璃试样的最佳配比为:w(SiO2)=53.0%,w(Al2O3)=20.0%,w(MgO)=15.0%,w(TiO2)=5.0%,w(Fe2O3)=1.9%,w(FeO)=2.1%。     

山西翼城高炉渣在微晶玻璃中的应用

以山西翼城高炉矿渣为主要原料,采用烧结法制备微晶玻璃.利用差热分析仪(DTA)、扫描式电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD),研究矿渣微晶玻璃的成分、制备工艺,以及对显微结构和性能等进行分析.研究结果表明,当基础玻璃化学组成(质量分数)分别为50%～60%(SiO2),4%～8%(Al2 O3),14%～19%(CaO),7%～10%(MgO),0.7%(Fe2O3),4%(Na2O),6%(K2O)时,主晶相为透辉石,高炉渣最大引入量达到47.35%,最小量为28.06%,可以获得性能良好的烧结型微晶玻璃.     

铌钽尾矿微晶玻璃的研制

以铌钽尾矿为主要原料,采用烧结法研制硅灰石为主晶相的微晶玻璃.应用CaO-Al2O3-SiO2系统相图设计基础玻璃配方.借助XRD和DTA等方法优选配方.利用正交实验方法确定最佳热处理工艺,采用XRD和SEM等方法研究微晶玻璃结构,研制的微晶玻璃理化性能优于陶瓷砖、天然花岗石和大理石.     

废液晶屏玻璃基板浮选分离与微晶化利用

针对废液晶屏玻璃基板分离困难与后续资源化利用的问题 ,提出热处理-浮选高效分离玻璃颗粒,后进一步采用烧结法制备微晶玻璃材料。发现当热处理温度为200℃时,液晶屏释放气态挥发物较少,同时热处理后浮选效率达到了93%。将得到的高纯度玻璃基板颗粒和普通废玻璃作为原料制备微晶玻璃,在最佳原料配比(废液晶显示屏玻璃基板30%,废玻璃26%),烧结温度1140℃,时间120 min条件下,烧结出的微晶玻璃具有致密度高、抗弯强度好、耐侵蚀性强的特点。     

碱金属氧化物对镍渣微晶玻璃性能的影响

以镍渣及粉煤灰为主要原料制备R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,通过加入不同种类及质量分数的碱金属氧化物,探讨碱金属氧化物对微晶玻璃理化性能的影响.结果表明:利用镍渣制备的微晶玻璃致密且性能良好;加入Li2O、Na2O使得微晶玻璃物理性能随碱金属氧化物质量分数的增大而提高,当Na2O质量分数为10%、Li2O质量分数为2%时,其抗折强度可达138.34 MPa.微晶玻璃耐酸性与耐碱性则随碱金属氧化物质量分数的增大而降低.     

Influence of aluminium nitride as a foaming agent on the preparation of foam glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag

To effectively reuse high-titanium blast furnace slag (TS), foam glass-ceramics were successfully prepared by powder sintering at 1000℃. TS and waste glass were used as the main raw materials, aluminium nitride (AlN) as the foaming agent, and borax as the fluxing agent. The influence of the amount of AlN added (1wt%–5wt%) on the crystalline phases, microstructure, and properties of the produced foam glass-ceramics was studied. The results showed that the main crystal phases were perovskite, diopside, and augite. With increasing AlN content, a transformation from diopside to augite occurred and the crystallinity of the pyroxene phases slightly decreased. Initially, the average pore size and porosity of the foam glass-ceramics increased and subsequently decreased; similarly, their bulk density and compressive strength decreased and subsequently increased. The optimal properties were obtained when the foam glass-ceramics were prepared by adding 4wt% AlN.     

铅硼硅酸盐玻璃中Al2O3含量对复相玻璃陶瓷性能的影响

以低软化点的铅硼硅酸盐玻璃和Al2O3粉末为原料,制备Al2O3/玻璃低温共烧复合玻璃陶瓷材料。考察烧结温度和添加不同质量分数的Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响,并探讨了作用机制。结果表明:Al2O3掺入PbO-B2O3-SiO2玻璃中改善了与Al2O3陶瓷的界面润湿,对烧结有一定的促进作用。在添加质量分数为4%Al2O3的复相玻璃陶瓷、烧成温度为850℃时性能最好,其密度为3.1 g/cm3,介电常数为8.46,介电损耗为0.001 1。     

Effect of sintering temperature on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics prepared from high-titanium blast furnace slag and waste glass

Foamed glass-ceramics were prepared via a single-step sintering method using high-titanium blast furnace slag and waste glass as the main raw materials The influence of sintering temperature (900-1060℃) on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics was studied. The results show that the crystal shape changed from grainy to rod-shaped and finally turned to multiple shapes as the sintering temperature was increased from 900 to 1060℃. With increasing sintering temperature, the average pore size of the foamed glass-ceramics increased and subsequently decreased. By contrast, the compressive strength and the bulk density decreased and subsequently increased. An excessively high temperature, however, induced the coalescence of pores and decreased the compressive strength. The optimal properties, including the highest compressive strength (16.64 MPa) among the investigated samples and a relatively low bulk density (0.83 g/cm3), were attained in the case of the foamed glass-ceramics sintered at 1000℃.     

表面修饰多孔微晶玻璃的制备及其对废水中钯(II)的吸附分离

以废玻璃为原材料, 制备表面修饰多孔微晶玻璃(Thio-aminopropyltriethoxysilane-modified porous glassceramics, TAMPG), 实现对水溶液中钯(II)的高效吸附分离。通过在废玻璃制成的多孔微晶玻璃上负载有机配体2-噻吩甲醛、2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑, 得到新型吸附剂TAMPG-1, TAMPG-2和TAMPG-3, 同时对钯(II)吸附过程的pH 值、温度、初始浓度和吸附时间等条件进行优化。由于原材料廉价易得, 吸附性能良好, 可循环使用, 同时具备优良的选择性和稳定性, 所以表面修饰多孔微晶玻璃既可以高效地分离钯(II), 也能产生良好的经济效益。     

钢渣基高碱度微晶玻璃的一步法制备及工艺参数研究

为了提高微晶玻璃原料中高钙冶金渣的掺量,需要制备出碱度更高的微晶玻璃. 本文采用一步法,以钢渣为主要原料,制备碱度( CaO与SiO2的质量比)为0. 9的钢渣基高碱度微晶玻璃. 通过X射线衍射分析、扫描电镜和性能测试等手段,研究热处理条件对微晶玻璃微观形貌及线收缩率、体积密度和抗折强度等性能的影响规律. 研究表明,高碱度微晶玻璃适合采用一步法制备工艺,当在1100℃保温120 min时,微晶玻璃烧结过程基本完成,此时获得最大体积密度2. 4 g·cm-3 ,最高抗折强度56. 4 MPa. 微晶玻璃的主晶相为钙铝黄长石,副晶相为辉石. 基础玻璃颗粒在升温过程中完成了成核和析晶过程,而在保温过程中主要进行的是基础玻璃颗粒的烧结致密化和晶体的进一步发育. 升温至1100℃保温30 min,微晶玻璃的抗折强度超过45 MPa,微晶玻璃内部晶体呈方柱状交织排列并构成晶体骨架分布在残余的玻璃基体中;随着保温时间的增加,微晶玻璃的线性烧结收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增大,而晶相的含量基本保持不变,晶体逐渐由球形颗粒状和短柱状发育为长柱状. 晶体的形状以及与残余玻璃相构成的整体致密结构是导致高碱度微晶玻璃力学性能提高的主要因素.     

高炉渣制备微晶玻璃的研究

以济南钢铁厂的高炉渣为主要原料，辅以其它化学试剂，制备了微晶玻璃，对高炉渣微晶玻璃的配方，核化和晶化温度进行了研究，并用SEM，DTA，XRD分析表征了制得的微晶玻璃样品的微观结构和结晶情况.     

赤铁矿石隧道窑直接还原助还原剂的作用及机理

对隧道窑直接还原焙烧--磁选法处理低品位难选赤铁矿石进行了探讨,重点研究助还原剂NCP的作用及机理.以煤作还原剂,质量分数为20%,CCO和NCP为助还原剂,质量分数分别为15%和5%,在焙烧温度为1200℃,焙烧时间为8 h的条件下,可以得到铁品位92.61%、铁回收率92.38%的铁精矿.利用X射线衍射和扫描电镜对助还原剂NCP的作用机理进行分析.结果表明NCP可以与原矿中石英发生反应,生成硅钠石和钠长石,破坏原矿结构,使还原性气体更易与赤铁矿接触发生还原反应生成金属铁.     

w(TiO2)对高铬型钒钛磁铁矿烧结矿冶金性能的影响

以高铬型钒钛磁铁矿和普通磁铁矿精矿混合料为原料，通过烧结杯试验考察了TiO₂质量分数对高铬型钒钛磁铁矿烧结矿性能的影响规律.研究结果表明:随着TiO₂质量分数从6.30%增加到11.76%，转鼓指数逐渐降低，烧结矿强度降低，垂直烧结速度、成品率和烧结杯利用系数均呈现上升的趋势；直径小于5mm的小粒径烧结矿的比例逐渐降低，粒度有增大的趋势；随着TiO₂质量分数的增加，赤铁矿含量降低，磁铁矿含量增加，同时，钙钛矿和Fe₉TiO₁₅相也增加.低温还原粉化指数有上升的趋势，相反还原性降低.