化学-机械耦合效应对铁尾矿粉胶凝活性的影响

采用CaSO_4·2H_2O为活化剂,粉磨2.0h的铁尾矿粉具有火山灰活性.当其掺量为0.5%时,7d、28d活性指数与抗折强度比为最大,最大程度激发了铁尾矿粉的胶凝活性.并采用红外光谱法与微量热法研究了活化机理,研究结论表明:在化学-机械耦合作用下,铁尾矿粉中无序物质增多;而且该铁尾矿粉的掺加促进了水泥铝相的二次水化,显著提高了胶凝活性.     

化学-高温-机械复合活化金尾矿及机理分析

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径. 主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性. 采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性，探究不同活化方式对金尾矿活性的影响. 测定标准稠度用水量和凝结时间，分析不同金尾矿掺量对复合胶凝材料物理性能的影响. 通过XRD分析、SEM分析和火山灰试验研究了金尾矿的活化机理和水化特性. 结果表明：化学-高温-机械复合活化效果＞高温-机械复合活化＞机械活化＞高温活化. 在化学-高温-机械复合活化下，较原金尾矿28 d抗压强度比（58.25%），治化后的金尾矿强度提高到74.98%. 高温活化和机械活化会使得金尾矿的主要矿物相结晶度降低，但火山灰活性较低. CaO的存在有助于进一步降低结晶度，并在水化反应过程中，其提供的碱性环境，会产生活性SiO2和Al2O3，加速Ca（OH）2与活性SiO2和Al2O3反应，C—S—H凝胶和铝酸盐水合物含量增多，结构更加致密，抗压强度得到提升.     

利用铁尾矿高温改性钢渣的性能

研究了铁尾矿高温改性处理对钢渣体积稳定性和胶凝性能的影响,结合X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等测试方法,对改性钢渣的矿物组成和微观形貌进行了分析.发现铁尾矿的高温改性显著降低了钢渣中游离氧化钙(f--CaO)的含量,提高了钢渣胶凝性能.铁尾矿掺加质量分数为20%和处理温度为1250℃时,钢渣中f--CaO的质量分数由4.84%降低至1.82%,降幅达到62.4%,28d活性指数比原始钢渣体系提高5.6%.铁尾矿掺量由10%增加至30%时,改性钢渣中相继出现镁蔷薇辉石、镁黄长石和钙镁辉石等硅酸盐矿相.高温改性过程促使RO相分解,RO相中的FeO转化为磁铁矿相(Fe3O4).     

烧结砖粉胶凝活性评价与提升

针对未经过处理的烧结砖粉胶凝活性低、工作性能差、颗粒多棱角等问题,采用机械力化学和碱激发手段提升砖粉胶凝活性,并从砖粉微观形貌、工作性能、宏观强度,以及水化微观结构等方面对改性效果进行评价.结果表明,机械球磨可通过机械力化学作用促进砖粉中惰性物质向活性状态转化,显著优化砖粉颗粒形貌,改善流动性,球磨40 min时提升效果最佳;碱激发剂能够提供高浓度的OH^-激发砖粉潜在火山灰活性,其中掺量4%的Ca(OH)₂激发效果最好,28 d抗压强度活性指数可达到89%, NaOH较差,Na₂SiO₃最差.     

溶液温度对水泥胶砂硫酸盐侵蚀的影响

研究不同配比胶砂件在5℃、20％、5℃和20℃冷热交替三种温度的硫酸盐溶液中浸泡1年后的外观、强度和矿物成分变化。结果表明：温度对硫酸盐侵蚀过程的影响与胶凝材料组成有关。温度越高,纯水泥砂浆的硫酸盐侵蚀破坏越快,砂浆中生成了更多的钙矾石与石膏晶体;但温度越高越有利于矿物掺合料火山灰活性的发挥,反而使加掺合料砂浆受侵蚀程度减轻;且使用活陛较低、活性期越长的矿物掺合料时,这种温度效应越明显。     

高硅型铁尾矿对混凝土碳化及抗硫酸盐腐蚀性能的影响

将某高硅型铁尾矿进行机械力化学活化,将其作为辅助胶凝材料部分取代水泥制备混凝土,取代量(质量分数)分别为10%,20%,30%及40%,开展高硅型铁尾矿对混凝土碳化及抗硫酸盐腐蚀性能影响的试验研究.结果表明,掺加尾矿的混凝土抗碳化性能低于基准混凝土,随着取代量的增加,混凝土抗碳化性能呈下降趋势,但能满足混凝土结构工程的实际要求;随着取代量的增加,混凝土抗硫酸盐腐蚀性能呈上升趋势,取代量为20%,30%及40%时,混凝土抗硫酸盐腐蚀性能优于基准混凝土.经过机械力化学活化,某高硅型铁尾矿作为混凝土辅助胶凝材料部分取代水泥制备混凝土,就混凝土抗碳化性能及抗硫酸盐腐蚀性能而言是可行的.     

天然火山灰开发利用前景预测

火山灰（浮石）是酸性火山岩,硬度为6、密度为400kg/m3～1000kg/m3,以轻质多孔、具有良好的保温隔热性能、多孔而间壁锋利,内摩擦性能好。火山灰含有较高的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。所谓火山灰活性反应是指这些组分与氢氧化钙反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物,使火山灰具有一定的天然活性,经加工后是较好的水硬性胶凝材料。     

三水铝石矿机械活化性能及其动力学

分析了机械活化作用下铝土矿的溶出特点,考察了溶出温度、溶出时间及机械活化转速等对铝土矿直接溶出与机械活化溶出性能效果的影响,并探讨了该过程控制步骤的转化规律.研究结果表明:机械活化作用可有效降低三水铝石型铝土矿的溶出温度及溶出时间,放宽给矿粒度,在装球量为30%,钢弹转速为100 r/min,料球质量比为1.2∶1,溶出温度为150℃,溶出时间为40 min的条件下,矿物中氧化铝的实际溶出率可达85%以上;机械活化作用可大幅度降低扩散控制对三水铝石矿溶出过程的影响.     

铜尾矿改性制作胶结材料可行性的初探

通过对铜尾矿的改性处理，令其替代部分的硅酸盐水泥胶凝材料，通过正交试验的分析方法得到如下结论：在本试验中，600℃及420m2/kg的条件下，铜尾矿活性最大；煅烧温度的提高相应地提高了尾矿的活性，而比表面积只在一定范围内的提高才有助于尾矿活化，超出该范围将导致反协同作用。     

中低强度火山灰混凝土抗氯 离子渗透性能试验研究

通过混凝土 56天电通量试验，探讨多种因素对中低强度火山灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究表明：中低强度火山灰混凝土电通量与火山灰掺量相关性不明显，与混凝土强度亦无必然联系；一定单方胶凝材料总量下，火山灰混凝土电通量随水胶比的增大而增大。减小电通量的关键是控制水胶比，减小单方胶凝材料总量，也能使电通量降低；引气剂对中低强度混凝土抗氯离子渗透性能有较大的负面影响，引气量越高，抗氯离子渗 透性能越差。     

Iron ore tailings used for the preparation of cementitious material by compound thermal activation

In the background of little reuse and large stockpile for iron ore tailings, iron ore tailing from Chinese Tonghua were used as raw material to prepare cementitious materials. Cementitious properties of the iron ore tailings activated by compound thermal activation were studied. Testing methods, such as XRD, TG-DTA, and IR were used for researching the phase and structure variety of the iron ore railings in the process of compound thermal activation. The results reveal that a new cementitious material that contains 30wt% of the iron ore tailings can be obtained by compounded thermal activation, whose mortar strength can come up to the standard of 42.5 cement of China.     

Relationship between polymerization degree and cementitious activity of iron ore tailings

The aim of this study is to understand the relationship between the polymerization degree and cementitious activity of iron ore tailings. In light of the poor usage of iron ore tailings, stockpile samples from Tangshan were studied in terms of their ability to become cementitious materials. Compound thermal activation was used to improve the cementitious properties of the tailings, while analyzing methods, such as X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance (NMR), and X-ray photoelectron spectrometer (XPS), were employed to study the changes in phase and structure under different activation conditions. The results reveal clear relationships between the binding energies of Si2p and O1s, polymerization degree, and cementitious activity of iron ore tailings.     

生活垃圾焚烧炉渣集料的胶凝特征

为研究垃圾焚烧炉渣集料(BAA)的胶凝特征,以强度试验分析BAA的水硬性和火山灰活性,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析微观作用机理.结果表明,BAA含有水泥熟料矿物和活性SiO_2、Al_2O_3,体现出水硬性和火山灰活性特征.BAA中水泥熟料矿物遇水发生水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Ca(OH)_2,活性SiO_2、Al_2O_3在Ca(OH)_2激发作用下发生火山灰反应生成C-S-H凝胶、水化硅铝酸钙等水化产物;BAA与水泥、水混合后,除上述反应外,活性Al_2O_3在硫酸盐激发下也发生火山灰反应生成钙矾石.BAA在水泥中的火山灰反应有一定延后性.湿法处理、长时间堆放BAA的胶凝活性分别较干法处理、短时间堆放BAA低.     

微波活化废旧胶粉/丁苯胶复合阻燃橡胶板的研究

利用微波活化处理的废旧胶粉与丁苯胶及助剂、阻燃剂进行混炼制备混合胶,再在热压机上硫化制得阻燃橡胶产品.对产品进行力学性能测定、差热分析、氧指数测定、水平燃烧测定.实验结果表明：质量比活化胶粉∶丁苯胶∶复合阻燃剂∶助剂为11∶18∶16∶4时,阻燃橡胶产品的极限氧指数为24%,水平燃烧性能达到GB标准,拉伸强度（Tbs）...     

硫酸盐浓度对水泥基材料传输性能的影响

为考察硫酸盐浓度对水泥基材料性能的影响,设计水灰比为0.5与0.35的砂浆试件,进行全浸泡试验,研究不同硫酸盐浓度对水泥基材料水分传输性能、力学性能与不同深度硫酸根离子传输性能的影响。结果表明：硫酸盐侵蚀后的水泥基材料,吸水量随着侵蚀龄期的增长而增大;水泥基材料的抗折、抗压强度随着硫酸盐侵蚀龄期与侵蚀溶液浓度的增加,呈现先增加后减小的趋势;随着硫酸盐浓度的增加,同深度硫酸根离子浓度随之增加;硫酸盐侵蚀水泥基材料会生成膨胀性产物填充内部孔隙,增加试件力学性能。     

基于均匀设计制备铁尾矿高强结构材料

 铁尾矿高强结构材料中,胶凝材料通常采用梯级粉磨的方式进行制备。为了优化梯级粉磨方案,通过均匀设计方法研究了梯级粉磨中各阶段粉磨效果对材料力学性能的影响。利用SPSS 软件中逐步回归分析方法建立了以强度为目标函数的回归方程,用Matlab 软件中的优化技术求出了铁尾矿制备高强结构材料的优化粉磨方案。结果表明：将梯级粉磨各阶段粉磨时间确定为21、67 和57 min,比表面积分别达到285、485 和550 m²/kg,制备出的高强结构材料测得抗压强度可达75.28 MPa。优化梯级粉磨方案的过程说明胶凝材料的制备过程中“微磨球效应”发挥了积极的作用。     

负载纳米SiO2的火山灰对传统石灰的改性研究

本文在单纯使用火山灰材料改性熟石灰的基础上,使用负载纳米SiO2的火山灰对灰浆进一步改性,得到的改性灰浆固化时间更短、力学性能得到提高、耐水性良好。综合使用X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的改性机理做初步分析,结果表明火山灰材料的存在使熟石灰浆体在固化过程中同时发生火山灰反应和碳酸化反应,火山灰反应生成的C-S-H有效提高了灰浆的力学性能等;负载的纳米SiO2起到填充和促进火山灰反应进行等作用从而达到进一步改性的效果。     

钛渣电弧炉中的多物理场和还原反应模型

针对电弧炉操作参数的选取与控制，建立了一个物料、钛渣、铁水三相传输与反应过程的三维多物理场模型.基于有限体积法，求解模型方程，结果表明:焦耳热、温度场和电压压降都主要集中在熔池表面接近电极的区域，表现出多物理场的强耦合性和不均匀性；熔池沿横向的扩张随着时间的推移而明显减缓，直至稳定在炉壁附近，形成挂渣层；料层内钛精矿和焦炭的质量分数影响还原反应发生的位置，使之不断向炉膛入料口移动；电炉入料量与反应速率拥有相似的变化趋势，当炉况趋于稳定时，钛渣生成速率为2.4kg·s^-1，铁水生成速率为1.5kg·s^-1，主料口、副料口和炉心料口的质量流量之比为20∶22∶9.