鄂西赤鐵礦尾礦制備劈開磚的研究.pdf

1、工業(yè)固體廢棄物的大量堆放，不僅嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，而且危害人類身體健康，也是對資源的一種浪費。在可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護呼聲日益高漲的今天，將廢棄物綜合利用，變廢為寶具有重要的意義。
　　 本研究以鄂西赤鐵礦尾礦為主要原料，以粘土或高嶺土等為主要輔助原料，采用擠出成型技術生產高檔劈開磚。由此實現(xiàn)了對固體廢棄物的綜合利用，改善生態(tài)環(huán)境。
　　 利用TG-DTA、SEM、XRD等測試手段，分析了鄂西赤鐵礦尾礦、粘土、高嶺土等原料

2、的特性、微觀形貌和物相組成。結果表明：用鄂西赤鐵礦制備新型建筑材料劈開磚可行，添加粘土或高嶺土可使其可塑性滿足擠出成型的要求。從化學組成上看，鄂西赤鐵礦尾礦、粘土、高嶺土滿足制磚的要求。
　　 本研究設計了鐵尾礦與高嶺土的G系列樣品和鐵尾礦與粘土的N系列樣品的配方組成，制備這兩個系列的劈開磚，并采用SEM、XRD等測試方法對樣品的性能和微觀結構進行了測試分析，分析了各種性能的影響因素以及探討了坯體燒成過程中的反應機理。結果表明：

3、G系列的最佳配方為G2，鄂西赤鐵礦尾礦摻加量為60％，最佳燒成溫度為1140℃。樣品G2的吸水率為4.91％，燒成抗折強度為39.70MPa，凍融后抗折強度損失率為13.45％。N系列的最佳配方為N2，鄂西赤鐵礦尾礦摻加量為60％，最佳燒成溫度為1120℃。N2配方鄂西赤鐵礦尾礦摻量為60％，樣品的吸水率為3.59％，燒成抗折強度為39.26MPa，凍融后抗折強度損失率為13.07％。整體來看，G2和N2樣品的各項性能都超過劈開磚行業(yè)標

4、準。
　　 G2和H2樣品的主要相組成為CaAl2Si2O8(鈣長石)、SiO2(石英)以及Fe2O3(赤鐵礦)，這些晶相構成了樣品的骨架，從而賦予了樣品的強度。從SEM圖上可以看出，樣品內部均勻地分布著粒狀的石英、針棒狀的鈣長石和大量玻璃相。樣品內部均勻分布了大量的開口氣孔和閉口氣孔，樣品均勻分布的閉氣孔不僅降低了樣品的吸水率，而且增加了樣品的抗凍融性。
　　 坯體在燒成過程中的反應機理是：燒成溫度達900-1000℃

5、左右，熔劑K2O、Na2O、CaO及MgO與SiO2形成低共熔物，溫度繼續(xù)升高，CaO與Al2O3、SiO2反應生成鈣長石(CaAl2Si2O8)，多余的SiO2在冷卻的過程中生成α-石英。
　　 在小試的基礎上，選取N2配方進行了中試，取得了成功。中試最佳工藝參數(shù)：最佳陳腐時間為3d；最佳干燥制度為：從30℃干燥4h，升溫至60℃干燥5h烘干；最佳的燒成制度：2℃/min，100℃、200℃、300℃、700℃、800℃、90

6、0℃保溫30min，最高溫度點1100℃保溫60min。經1100℃燒成的中試產品的吸水率為3.50％，凍融前后的抗壓強度分別為30.24MPa、28.25MPa，強度損失率為6.58％。產品的性能達到劈開磚行業(yè)要求。此外，探討了在中試成型、干燥、燒成中出現(xiàn)的生產工藝問題，提出了解決方法和途徑。
　　 對鄂西赤鐵礦尾礦制備劈開磚的項目進行了工藝技術研究和經濟指標分析，對項目的生產線方案和投資回收期，投資利潤率和收益率等經濟技術指