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文檔簡介
1、改革開放以來,我國工業(yè)化快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源被大量開采,礦產(chǎn)副產(chǎn)物堆積如山,引發(fā)了一系列環(huán)境、安全、生態(tài)等問題。我國磷礦資源豐富,但80%以上屬于低品位磷礦,磷礦工業(yè)在開采、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量磷尾礦、磷渣,課題研究以磷礦工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物為主要原料制備建筑材料,以達到綜合利用礦產(chǎn)資源、保護生態(tài)環(huán)境的目的。本文利用磷渣、磷尾礦為主要原料來制備D0.8、D1.3兩種類別的硅酸鈣板制品,對實驗原料進行了系統(tǒng)的分析后,選取流漿成型法制備實驗試件
2、,通過有限制均勻設(shè)計設(shè)計實驗配比,二次多項式逐步回歸求出最佳實驗配比,確定最佳蒸壓養(yǎng)護制度,
本研究主要內(nèi)容包括:⑴磷渣作為膠凝材料化學性能的測定,對比研究S95級、S105級磷渣作為膠凝材料對膠砂標準稠度用水量、流動度、凝結(jié)時間、活性指數(shù)的影響,以化學性能的提高和球磨磷渣的能耗綜合評判,確定磷渣球磨到S95級為最佳。⑵磷尾礦作為惰性填料制備硅酸鈣板的研究,通過有限制均勻設(shè)計直接優(yōu)化法設(shè)計實驗配方,對實驗結(jié)果進行二次多項式逐步
3、回歸求得最佳實驗配比,對最佳配比制備試件進行密度、力學性能測試,改變蒸養(yǎng)制度,確定其最佳蒸養(yǎng)制度為180℃保溫6h,保溫6h制備出的制品D0.8類抗折強度<5MPa、D1.3類制品抗折強度<7MPa,力學性能未能達到預期的效果,再者磷尾礦的添加量不足5%,工業(yè)廢棄物利用率較低,磷尾礦作為惰性填料制備硅酸鈣板不具可行性。⑶磷尾礦的煅燒、分級處理,磷尾礦顯微照片發(fā)現(xiàn)磷灰石、白云石和石英互相粘接在一起,不同礦物顆解離不充分,通過煅燒、破碎使得
4、礦物顆粒分離,氣流分級為富磷產(chǎn)物、富鈣鎂產(chǎn)物、富硅產(chǎn)物。分別在800℃、850℃、900℃及1000℃煅燒尾礦并分析煅燒后樣品顯微照片,得到最佳煅燒溫度。將在該溫度下煅燒尾礦物料在頻率為15Hz條件下破碎,讓不同礦物顆粒分離;再對破碎后的尾礦物料按照在5~40Hz間的8種頻率由大到小依次進行氣流分級,對分級后各頻率對應(yīng)物料做XRD衍射測試,并對XRD圖譜全譜擬合進行定量分析。結(jié)果表明,850℃為最佳煅燒溫度,磷尾礦在此溫度下煅燒產(chǎn)物分離
5、徹底且磷灰石顆粒結(jié)構(gòu)未垮塌;在5~25Hz頻率范圍內(nèi)為富磷產(chǎn)物,小于5Hz為富硅產(chǎn)物,大于25Hz為富鈣鎂產(chǎn)物。⑷煅燒分級尾礦制備硅酸鈣板的研究,將分級出的富硅、鈣鎂產(chǎn)物、磷渣作為主要原料,通過有限制均勻設(shè)計直接優(yōu)化法設(shè)計實驗配方,并通過回歸分析求得最佳實驗配比,改變蒸養(yǎng)保溫時間,測定保溫時間對制品性能的影響,確定最佳配方、保溫時間并對其制品進行系統(tǒng)各項性能測試。結(jié)果表明,180℃蒸養(yǎng)保溫6h作為最佳保溫時間,其抗折強度D0.8類>5.
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