新型復合膠結(jié)材料的性能及在尾礦膠結(jié)中的應用研究.pdf

1、膠結(jié)材料可以說是礦山尾礦膠結(jié)工藝中料漿配合設計的核心，它既是決定膠結(jié)體強度的關鍵指標，又是影響工藝成本的最重要因素。因此，開發(fā)低成本、性能優(yōu)良的新型膠結(jié)材料成為國內(nèi)外礦業(yè)學者廣泛關注和研究的熱點。
　　針對傳統(tǒng)尾礦膠結(jié)材料存在用量大、成本高及性能差等問題，本文主要探討以普通硅酸鹽水泥和改性水淬渣膠凝材料作為原料復合而成的新型膠結(jié)材料。主要從新型復合膠結(jié)材料的組分配合、膠結(jié)機理以及固結(jié)尾砂的應用三個方面進行研究，旨在開發(fā)出一種性能較

2、傳統(tǒng)膠結(jié)材料更優(yōu)良的新型材料。
　　通過對新型膠結(jié)材料組分配合研究發(fā)現(xiàn)：尾砂骨料的粒度是影響新型膠結(jié)材料最佳組分配合比的關鍵因素，兩者之間存在明顯的匹配性——隨著尾砂粗粒級含量的增加，對應最佳組分中的改性水淬渣膠凝材料含量要增加。基于以上研究結(jié)果，總結(jié)出新材料的特性，同時從復合理論分析了新材料性能優(yōu)異的原因。在膠結(jié)機理研究中，利用SEM、EDS、XRD和DSC對新型膠結(jié)材料水化產(chǎn)物微觀分析發(fā)現(xiàn)：與普通硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)

3、物不同，不含水化鋁酸鹽，不含或含有極少量的Ca(OH)2，主要為微晶或隱晶結(jié)構的C-S-H凝膠或C-S-A-H凝膠?；谝陨涎芯浚醪教接懶滦湍z結(jié)材料的水化作用機制：一方面就是利用硅酸鹽水泥水化生成的堿性產(chǎn)物發(fā)生二次反應，激發(fā)水淬渣膠凝材料；另一方面，由于“晶種誘導結(jié)晶”作用使水化反應歷程和產(chǎn)物有所不同。進而分析出其膠結(jié)機理：不同組分配合的膠結(jié)材料的水化產(chǎn)物不同，根據(jù)膠結(jié)骨料粒度的不同，要求水化產(chǎn)物在膠結(jié)體系中要么起填充顆?？障蹲饔谩⒁?/p>

4、么起骨架支撐作用。這也解釋了組分配合與尾砂粒度存在的匹配性關系的原因。最后，以固結(jié)北洺河鐵礦尾砂的應用研究為例，利用二元正交回歸試驗，建立膠結(jié)強度的二元二次模型。同時，基于復合膠結(jié)材料最佳配合比與膠結(jié)尾砂粒度的匹配性關系，提出利用多元正交試驗，建立膠結(jié)強度多元線性模型，以便對膠結(jié)最佳工藝條件的選擇與控制。
　　本研究對開發(fā)新型尾礦膠結(jié)材料提供技術支持和理論依據(jù)，同時，提出建立強度與相關因素數(shù)學定量關系能指導膠結(jié)材料在尾礦膠結(jié)實際生