鎂冶煉渣的處理研究進展和展望 (3)

1、<p>　　湖南化工職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢  業(yè)  論  文</p><p>　　題 目: 鎂冶煉渣的處理研究進展和展望</p><p>　　院系名稱: 應(yīng)用化學系 </p><p>　　專業(yè)班級:

2、 工業(yè)分析與檢驗 </p><p>　　學生姓名: 何 坤 </p><p>　　學 號: 201101011133 </p><p>　　指導老師: 曹 慧 君 </p><p

3、>　　2013年 11 月 11 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來，我國鎂冶煉行業(yè)快速發(fā)展，隨著原鎂和鎂合金年產(chǎn)量的逐年增高，排放出來的鎂渣也越來越多，如何有效合理地處理、開發(fā)利用鎂渣，達到節(jié)約能源、節(jié)約資源、變廢為寶和變害為利的目的，是當前迫切需要解決的問題。本論文對近年來我國有關(guān)鎂渣的研究應(yīng)用情況進行全面

4、的總結(jié)。如：利用鎂渣制作新型墻體材料、利用金屬鎂渣制作礦化劑、利用鎂渣生產(chǎn)建筑水泥、利用鎂渣做脫硫劑、利用金屬鎂渣和粉煤灰為主要原料生產(chǎn)加氣混凝土、鎂渣應(yīng)用于混凝土膨脹劑、利用鎂渣研制環(huán)保陶瓷濾料、鎂渣作為路用才料、利用鎂渣改善瀝青粘結(jié)性等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鎂渣；回收利用；資源節(jié)約；能源</p><p>　　Title ： Research progress and Pros

5、pect of treatment of magnesium smelting slag</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, the rapid development of China's magnesium smelting industry, along with the incre

6、ase of the original magnesium and magnesium alloy production, emission of magnesium slag is also growing, processing, how to effectively and reasonably development and utilization of magnesium slag, energy and resource s

7、aving, waste to treasure and change for good purposes, is the urgent need to resolve the problem. In recent years, research and application of China's magnesium slag are summarized </p><p>　　Key words Ma

8、gnesium slag; recycling; energy resources;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引 言5</b></p><p>　　2鎂渣的生成及特性6</p><p>　　2.1鎂渣的生成6</p>&l

9、t;p>　　2.2鎂渣的特性6</p><p>　　3 鎂渣再利用的研究應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題9</p><p>　　3.1利用鎂渣制作新型墻體材料9</p><p>　　3.2利用金屬鎂渣制作礦化劑9</p><p>　　3.3利用鎂渣生產(chǎn)建筑水泥9</p><p>　　3.4利用鎂渣做脫硫劑10<

10、;/p><p>　　3.5利用金屬鎂渣和粉煤灰為主要原料生產(chǎn)加氣混凝土10</p><p>　　3.6鎂渣應(yīng)用于混凝土膨脹劑11</p><p>　　3.7利用鎂渣研制環(huán)保陶瓷濾料11</p><p>　　3.8鎂渣作為路用材料12</p><p>　　3.9利用鎂渣改善瀝青粘結(jié)性12</p>&l

11、t;p>　　4 鎂渣在國內(nèi)的研究狀況13</p><p>　　4.1國內(nèi)對鎂渣的研究13</p><p>　　4.2鎂渣做水泥混合材的研究13</p><p>　　4.3鎂渣配料做硅酸鹽水泥熟料的研究13</p><p>　　4.4鎂渣作為墻體材料的研究13</p><p>　　4.5國外鎂渣的研究情

12、況14</p><p><b>　　結(jié)論15</b></p><p><b>　　致謝16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　隨著

13、金屬材料消耗急劇上升，地球表殼的資源日趨貧化，很多傳統(tǒng)金屬礦產(chǎn)趨于枯竭，加速開發(fā)鎂金屬材料是社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。由于金屬鎂密度小，能與鋁銅鋅等金屬構(gòu)成高強度合金；鎂合金密度輕、導熱導電性好、具有良好的阻尼減震和電磁屏蔽功能，而且易于加工成型和廢料回收。鎂和鎂合金正成為現(xiàn)代汽車、電子、通信等行業(yè)的首選材料，被譽為“21世紀的綠色工程材料”[1]。隨著世界金屬鎂消費需求的逐年增長，一些國家和地區(qū)甚至將金屬鎂作為戰(zhàn)略物資加以儲備的形

14、勢下，由于環(huán)境和成本問題導致國外大量原鎂生產(chǎn)企業(yè)關(guān)閉，這對全球鎂生產(chǎn)格局產(chǎn)生了很大的變化。據(jù)中國有色金屬協(xié)會鎂業(yè)分會統(tǒng)計，截止2007年底，世界原鎂產(chǎn)量77.43萬t，中國的產(chǎn)量為65.93萬t，2009年受國際金融危機沖擊的影響，是中國鎂行業(yè)經(jīng)濟運行狀況最為困難的一年，其原鎂產(chǎn)量為50.18萬t。然而，金屬鎂產(chǎn)業(yè)在我國高速發(fā)展的同時，也帶來了一系列的環(huán)境問題。在我國生產(chǎn)金屬鎂時排出的工業(yè)廢渣，很多鎂廠都是作為廢物丟掉，尤其是一些規(guī)模較

15、小的生產(chǎn)企業(yè)。隨著鎂渣的大量排放堆積，不但占用了大量的土地資源，而且鎂渣隨著雨水的沖淋匯入江河湖泊對農(nóng)作物和周圍環(huán)境</p><p>　　2 鎂渣的生成及特性</p><p><b>　　2.1 鎂渣的生成</b></p><p>　　鎂渣是金屬鎂廠在煉鎂過程中排放的固體廢棄物。生產(chǎn)金屬鎂的工藝大致如下[4]：將白云石（MgCO3·C

16、aCO3）在回轉(zhuǎn)窯中鍛燒（煅燒溫度為1150～1250℃），然后經(jīng)研磨成粉后與硅鐵粉（含硅75%）和螢石粉（含氟化鈣95%）混合、制球（制球壓力9.8～29.4MPa，送入耐熱鋼還原罐內(nèi)，在還原爐中以1190～1210℃的溫度及1.33～10Pa真空條件下還原制取粗鎂，再經(jīng)過熔劑精煉、鑄錠、表面處理，即得到金屬鎂錠，剩余的殘渣即為鎂渣。主要反應(yīng)方程式為：</p><p>　　MgCO3·CaCO3→Mg

17、O+CaO+CO2↑</p><p>　　MgO+CaO+Si（Fe）→CaO·SiO2+Mg</p><p>　　從上面反應(yīng)方程式可以看出，鎂渣的主要成分是CaO，SiO2，此外還有未還原的MgO等。由于各鎂廠生產(chǎn)條件及工藝差別，鎂渣的成分并不是固定的，而是有一個波動范圍。鎂渣成分波動的范圍：CaO為40%～50%；SiO2為20%～30%；A12O3為2%～5%：MgO為6%

18、～10%；Fe2O3約9%[2]。而硅酸鹽水泥熟料組成的范圍：CaO為62%～68%；SiO2為20%～24%；A12O3為4% ～7%；MgO<5%；Fe2O3為2.5%～6.5%。</p><p><b>　　2.2 鎂渣的特性</b></p><p>　　2.2.1 鎂渣的膠凝特性</p><p>　　渣的成分與硅酸鹽水泥熟料組成的

19、范圍：CaO為62%～68%；SiO220%～24%；A12O3為4%～7%；MgO<5%；Fe2O3為2.5%～6.5%較相似。肖力光[2]等認為鎂渣完全可以作為膠凝材料使用。水泥熟料礦物的水化活性，決定于其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，這種結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，或者是由于它是介穩(wěn)的高溫型結(jié)構(gòu)；或者是由于在礦物中形成了有限的固溶體；或者是由于微量元素的摻雜使晶格排列的規(guī)律性受到某種程度的影響；或者上述幾種原因兼而有之。</p><

20、;p>　　由于上述原因，使結(jié)晶結(jié)構(gòu)的有序度降低，因而使其穩(wěn)定性降低，水化反應(yīng)能力增大。水泥熟料礦物具有水化活性的的另一個結(jié)構(gòu)特征，是在晶體結(jié)構(gòu)中存在著活性陽離子。結(jié)構(gòu)中存在活性陽離子的原因或是由于不規(guī)則的配位和配位數(shù)的降低，或者是由于結(jié)構(gòu)的變形，或者是由于它們在結(jié)構(gòu)中電場分布的不均勻性，或者是上述原因兼而有之。因此陽離子處于活性狀態(tài)，即價鍵不飽和狀態(tài)[5]。鎂渣是生產(chǎn)金屬鎂時排出的工業(yè)廢渣，廢渣產(chǎn)生后經(jīng)過了急速冷卻的過程，所以，鎂

21、渣內(nèi)礦物是屬于介穩(wěn)的高溫型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在活性的陽離子，所以鎂渣本身具有很高的水化活性，可最后生成水化硅酸鈣凝膠。鎂渣的水化反應(yīng)如下：</p><p>　　CaO+H2O→Ca（OH）2</p><p>　　Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O</p><p>　　xCa（OH）2+SiO2+mH2O→xCaO·SiO2·nH2O</

22、p><p>　　堿膠凝材料在其水化過程及形成膠凝性的硬化體，是原料中鋁硅酸鹽玻璃體中高聚合度的A1-O-Si，Si-O-Si，A1-O-A1等共價鍵受OH-離子作用而斷裂，產(chǎn)生了聚合度較小的離子團或是單離子團，在一定的pH值條件下，它們又將聚合成與原料的鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)不同的新結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，堿膠凝材料具有膠凝性和固化性，并有特殊性能。水泥石結(jié)構(gòu)大體是由未水化的水泥顆粒、水泥水化產(chǎn)物和孔隙三部分組成。水泥石結(jié)構(gòu)中各組分是以分子

23、鍵結(jié)合，這使得水泥石的各項性能受到了相應(yīng)的影響，如抗凍性、抗裂性、抗?jié)B性等。若能改變水泥石中各成分之間的結(jié)合形式，則能大大改善水泥石各項性能，如在水泥石中加入有機材料，制成有機無機復合材料，國內(nèi)外已有諸多學者在這方面進行了相應(yīng)的研究.再者就是尋求一種新的無機材料，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上能夠與水泥有所不同，彌補水泥石在組成結(jié)構(gòu)上的不足。堿膠凝材料就是一種能夠很好彌補水泥石在結(jié)構(gòu)組成上不足的材料。</p><p>　　楊南如[

24、6]等人的研究可知，水泥石三組成中對性能起作用的主要是水化物，而水化物恰恰是凝膠體和晶體所組成，只是后者是多種晶體，結(jié)構(gòu)多樣化。水泥石中C-S-H凝膠雖是鏈狀結(jié)構(gòu)有一定的韌性，但它的鏈長并不確定，甚至有的只有幾個[SiO4]4-四面體的結(jié)合，多數(shù)可能是聚合度較高的[SiO4]4-，然而總不及高分子鏈長。一般認為，水泥石組分是以分子鍵為主結(jié)合在一起，也就是水泥石中C-S-H凝膠鏈的兩端和邊緣的離子及晶體不是以化學鍵相結(jié)合，或者至少多數(shù)不是

25、以化學鍵相結(jié)合，如果設(shè)想堿凝膠材料漿體結(jié)構(gòu)具有類似于有機一無機雜化物的結(jié)構(gòu)，就可以獲得較好的性能.已有的報導都說明，在堿礦渣水泥、堿礦渣-粉煤灰（赤泥）水泥中都含有C-S-H凝膠，而且Ca/Si比較小，就是說它的鏈較長（[SiO4]4-四面體聚合度較大），硬化的漿體中也有一定的晶體，是鋁硅酸鹽類。另一方面，如果堿激發(fā)膠凝材料中不存在C-S-H 凝膠，而可以形成另外的凝膠，上述理想的結(jié)構(gòu)也可以形成。</p><p>

26、;　　2.2.2 鎂渣的膨脹特性</p><p>　　崔自治[7]等的研究結(jié)果表明：粒狀渣中MgO冷卻慢，晶粒大，水化慢；CaO 含量高，處于顆粒表層的CaO首先熟化結(jié)晶，β-C2S也在表面發(fā)生水化反應(yīng)，生成硅酸凝膠，這些生成物阻止水向顆粒內(nèi)部滲透，可見顆粒粗是產(chǎn)生膨脹性危害和膨脹滯后性的一個重要原因。粉狀渣，顆粒細，吸水性大，體積變化大，鎂渣與水作用生成氨氣，產(chǎn)生膨脹壓力，引起體積膨脹。</p>

27、<p>　　3 鎂渣再利用的研究應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題</p><p>　　3.1 利用鎂渣制作新型墻體材料</p><p>　　在國內(nèi)，已有研究報道將鎂渣直接與磨細的礦渣，按照一定比例混合［8］，添加復合激發(fā)劑，配制膠結(jié)料。研究表明，這種利用鎂渣生產(chǎn)墻體材料的工藝簡單，成本低廉，節(jié)省能源，并且這種金屬鎂渣生產(chǎn)出的膠結(jié)材具有良好的膠凝性能，制成的墻體材料密度小、強度高、耐久性好，產(chǎn)品

28、質(zhì)量符合相關(guān)標準。大部分企業(yè)只是單一地應(yīng)用鎂渣材料制磚，其實還可以在鎂渣中摻入一定量的輕骨料，制作輕質(zhì)保溫、隔熱墻體材料或制成屋面材料。</p><p>　　山西省也進行了新型材料產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃，引導企業(yè)發(fā)展符合國家產(chǎn)業(yè)政策的新型墻體材料，充分結(jié)合地區(qū)自然資源和固體廢棄物特點。到2011年，山西省新型墻體材料比例達到50％以上。</p><p>　　3.2 利用金屬鎂渣制作礦化劑<

29、;/p><p>　　礦化劑是能促進或控制結(jié)晶化合物的形成或反應(yīng)而加入配料中的物質(zhì)。在水泥行業(yè)中，能加速結(jié)晶化合物的形成，使水泥生料易燒的少量外加劑。加入的礦化劑可以通過與反應(yīng)物作用而使晶格活化，從而增強反應(yīng)能力，加速固相反應(yīng)。</p><p>　　鎂渣是近年來開發(fā)的新型礦化劑，經(jīng)過1200℃左右的高溫煅燒后的鎂渣，具有一定的化學活性，能夠降低晶體的成核勢能，誘導晶體，加速礦物的轉(zhuǎn)化及形成，減少

30、了從生料到熟料的熱耗［9］。因此，可以試燒不同鎂渣配比下的生料，研究熟料抗拉、抗壓強度較高的配方。有研究表明：生料中加入10％左右的鎂渣，煅燒時可以起到良好的礦化效果。鎂渣與螢石價格懸殊，利用鎂渣代替部分螢石作礦化劑對降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益是十分顯著的。</p><p>　　3.3 利用鎂渣生產(chǎn)建筑水泥</p><p>　　鎂渣可以替代部分礦渣生產(chǎn)混合水泥混合材［10］，生產(chǎn)出的水泥質(zhì)

31、量較穩(wěn)定，但是隨著鎂渣摻入量的增加，水泥早期強度有降低的趨勢，凝結(jié)時間延長。因此當鎂渣用作水泥生產(chǎn)的混合材時，應(yīng)該滿足國家標準的相關(guān)技術(shù)要求。</p><p>　　3.3.1 生產(chǎn)砌筑水泥</p><p>　　砌筑水泥是由一種或一種以上的活性混合材料或具有水硬性的工業(yè)廢料為主要原料，加入適量的硅酸鹽水泥熟料和石膏，經(jīng)磨細制成的水硬性膠凝材料。這種水泥強度較低，不能用于鋼筋混凝土或結(jié)構(gòu)混凝土

32、，主要用于工業(yè)與民用建筑的砌筑和抹面砂漿、墊層混凝土等。研究表明：鎂渣的活性高于礦渣，易磨性比礦渣和熟料要好，利用煉鎂廢渣生產(chǎn)砌筑水泥，可以明顯地提高水泥的活性，增加產(chǎn)量，降低水泥的生產(chǎn)能耗。</p><p>　　3.3.2 生產(chǎn)復合硅酸鹽水泥</p><p>　　復合硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥。水泥中混

33、合材料總摻加量按質(zhì)量百分比應(yīng)大于20％，不超過50％。</p><p>　　利用鎂渣生產(chǎn)復合硅酸鹽水泥的原理是在水泥生料中加入煉鎂廢渣，煅燒成硅酸鹽水泥熟料后，再加入適量鎂渣等摻料，磨細制得復合水泥（MgO質(zhì)量分數(shù)約為4.0％）［11］。需要注意的是利用鎂渣生產(chǎn)復合硅酸鹽水泥，摻量范圍應(yīng)滿足水泥中方鎂石含量的限制要求。</p><p>　　3.4 利用鎂渣做脫硫劑</p>&

34、lt;p>　　由于循環(huán)流化床鍋爐脫硫技術(shù)主要是利用氧化鈣進行脫硫，而鎂渣中氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)在50％左右，所以對鎂渣進行脫硫性能的研究是有意義的。有研究表明：脫硫劑按25.5％計，Ca/S摩爾比為3，則在相當條件下（粒徑小于0.105 mm，900℃，φ（O2）為5％，φ（SO2）為0.2％，N2作為平衡氣），預計脫硫效率可達76.5％［12］。分析結(jié)果得出脫硫效果主要與鎂渣的粒徑、孔隙率、脫硫溫度等因素有關(guān)。粒徑越小，孔隙率越高的

35、鎂渣，在適當?shù)目諝膺^量系數(shù)和溫度下，可提高鎂渣的脫硫效率。</p><p>　　3.5 利用金屬鎂渣和粉煤灰為主要原料生產(chǎn)加氣混凝土</p><p>　　鎂渣屬鈣質(zhì)材料，粉煤灰屬硅質(zhì)材料，都屬于固體工業(yè)廢渣，性能互補，在水熱合成和激發(fā)的條件下，它們的活性可以激發(fā)出來，用以生產(chǎn)硅酸鹽混凝土，在水化過程中可以抵消部分體積不穩(wěn)定引起的變形。因此加氣混凝土生產(chǎn)工藝和還原渣綜合治理結(jié)合是鎂生產(chǎn)廠家處

36、理工業(yè)廢渣、改善環(huán)境的理想方案之一。</p><p>　　加氣混凝土生產(chǎn)所用原材料為粉煤灰、還原渣、硫酸鈣、鋁粉和氣泡穩(wěn)定劑等，經(jīng)大量實驗分析，CaO/SiO2</p><p>　　質(zhì)量比、硫酸鈣的摻量是主要方面，配合比范圍為粉煤灰60％～71％；還原渣25％～35％；硫酸鈣2％～5％；鋁粉0.04％～0.06％；氣泡穩(wěn)定劑0.01％～0.2％［13］。</p><p&

37、gt;　　3.6 鎂渣應(yīng)用于混凝土膨脹劑</p><p>　　崔自治等[7]通過鎂渣形成過程、組成、粉化、顆粒分析和安定性試驗找出了鎂渣體積膨脹性和膨脹滯后性的機理，鎂渣顆粒粗以及CaO和MgO 含量高是產(chǎn)生膨脹性危害和膨脹滯后性的主要原因；實際生產(chǎn)應(yīng)用中可以通過磨細粒狀渣、摻加其他活性摻合料、充分陳伏、添加引氣劑、加快出罐冷卻速度等方法來減輕鎂渣膨脹帶來的危害。南峰等[14]采用鎂渣及其激發(fā)劑配制混凝土膨脹劑，

38、并按照混凝土膨脹劑標準測試限制膨脹率及膠砂試件強度，結(jié)果表明，單獨使用鎂渣制備混凝土膨脹劑，水中養(yǎng)護7天限制膨脹率達不到JC476-2001標準0.025%的要求，添加激發(fā)劑后可以顯著提高鎂渣的早期膨脹性能，并且各齡期的限制膨脹率及強度均符合混凝土膨脹劑的標準要求。</p><p>　　3.7 利用鎂渣研制環(huán)保陶瓷濾料</p><p>　　徐曉虹等[15]對利用鎂渣研制新型環(huán)保陶瓷濾料進行

39、了研究，將鎂渣直接磨細與一定比例的磨細成孔劑及天然抗物燒結(jié)助劑混合，然后經(jīng)過成球、干燥，并在隧道窯或梭式窯中于1050～1150℃燒成，得到環(huán)保陶瓷濾料。此方法的鎂渣利用效率高，且所燒成的陶瓷濾料抗壓強度達20MPa，氣孔率為37%，耐酸性為99.4%，耐堿性為99.9%，是一種具有廣泛應(yīng)用價值的高品質(zhì)濾料，把該鎂渣陶瓷濾料用于某油田含油廢水處理，其水處理結(jié)果達到《碎屑巖油藏注水質(zhì)推薦指標及分析方法SY5329-94》規(guī)定的A1標準，見

40、表1鎂渣為原料做環(huán)保陶瓷濾料，能以廢治廢，既節(jié)省了鎂渣的處理費用，又能對各種廢水進行有效處理，是一種較佳的鎂渣再生利用方案。</p><p>　　表 1 鎂渣陶瓷濾料紙?zhí)幚砟秤吞锖蛷U水的實驗結(jié)果</p><p>　　3.8 鎂渣作為路用材料</p><p>　　張習賢等[16]對鎂渣作為路用材料進行了室內(nèi)試驗，得出鎂礦渣摻加5%石灰或2%水泥穩(wěn)定土，完全可以用做高

41、級或者次高級路面的基層，鎂礦渣經(jīng)過球磨機或其他工藝磨碎后，其路用效果會更好，細度應(yīng)小于0.9mm為宜，在隨后進一步鋪筑試驗路的檢驗中，證明鎂礦渣穩(wěn)定土有很好的路用技術(shù)性能。鎂渣可作為良好的路用材料在于鎂礦渣中鈣鎂的含量很高，且具有比較高的活性，在基層中與土反應(yīng)，生成不溶性含水硅酸鈣與含水鋁酸鈣，呈凝膠狀態(tài)或纖維狀結(jié)晶體，使混合料顆粒之間的聯(lián)結(jié)和粘結(jié)力加強，隨著齡期的增長，這些水化物日益增多，使鎂礦渣混合料基層獲得越來越大的抵抗荷載作用的

42、能力。</p><p>　　3.9 利用鎂渣改善瀝青粘結(jié)性</p><p>　　杜強等[17]研究了鎂渣對瀝青常規(guī)指標的影響，結(jié)果表明，粉膠比對改性瀝青性能的影響最顯著，其次是鎂渣取代率，最后是細度。崔永成等[18]運用直剪試驗方法，將鎂渣與水泥、粉煤灰分別復合，分析研究復合比對瀝青粘結(jié)性的影響規(guī)律，探討相互作用機理，通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，鎂渣與粉煤灰復合可以提高瀝青的溫度穩(wěn)定性，瀝青的粘性略

43、有降低，總體上抵抗剪切變形和剪切破壞的能力提高；鎂渣與水泥復合瀝青膠漿的粘聚力減小，適當?shù)乃嗫梢愿纳茷r青膠漿的高溫性質(zhì)，而水泥過多則不利。</p><p>　　4 鎂渣在國內(nèi)外的研究狀況</p><p>　　4.1 國內(nèi)對鎂渣的研究</p><p>　　目前，我國已有武漢理工大學、西南工學院、合肥水泥研究院、山西建筑科學研究院、武漢理工大學和吉林建筑工程學院等單位

44、對鎂渣進行了研究。</p><p>　　4.2 鎂渣做水泥混合材的研究</p><p>　　對鎂渣做水泥混合材進行了研究，并提出了相關(guān)見解n，研究指出，鎂渣是一種活性水泥混合材料，其活性高于礦渣．鎂渣的易磨性比礦渣和熟料好，以鎂渣作水泥混合材，可以提高水泥的產(chǎn)量，降低水泥的生產(chǎn)電耗。以鎂渣做水泥混合材，在其摻量≤30％(水泥中MgO含量≤6％)，采用52.5等級熟料，能夠生產(chǎn)安定性合格的4

45、2.5R型鎂渣水泥。在混合材摻量一定的情況下，鎂渣與礦渣混摻比單摻鎂渣或礦渣好，此實驗的混合材最佳摻量為10％鎂渣、20％礦渣，采用此比例和52.5等級熟料，可以生產(chǎn)出安定性合格的42，R型復合水泥。</p><p>　　4.3 鎂渣配料做硅酸鹽水泥熟料的研究</p><p>　　對鎂渣配料煅燒硅酸鹽水泥熟料進行了研究，其研究的結(jié)果表明，鎂渣中的主要礦物組成為7一C2S，C2S，MgO，C

46、F，C2F，F(xiàn)eO，AF2等。鎂渣配料煅燒硅酸鹽水泥熟料可降低熟料形成反應(yīng)表觀活化能，降低反應(yīng)溫度，加快熟料礦物的形成，提高熟料的強度．利用鎂渣配料煅燒硅酸鹽水泥熟料，為鎂渣的資源化、綜合利用開辟了一條行之有效的途徑，具有重要的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。對利用鎂渣制備高性能硅酸鹽水泥熟料，以及對鎂渣替代石灰石配料燒制硅酸鹽水泥熟料進行了研究[7]，其研究結(jié)果表明，由于鎂渣中含有C4S，CF等初級礦物，這些礦物在熟料燒成過程中降低了晶

47、體的成核勢能，起到誘導結(jié)晶的過程，因此，鎂渣起到了改善生料易燒性的作用。在生料中摻加HBZ和HPZ后，促進了CO的吸收能，大幅度改善生料的易燒性．在同時摻有外加劑1％HBZ和1.5％HBZ時，熟料3天和28天抗壓強度比空白樣分別提高38.3％和12.2％。用鎂渣替代20％石灰石，燒成的硅酸鹽水泥熟料3天28天強度分別可以達到40.8MPa和65.2 Mpa。</p><p>　　4.4 鎂渣作為墻體材料的研究&l

48、t;/p><p>　　對利用鎂渣研制新型墻體材料進行了研究【14J】，將鎂渣直接磨細與一定比例的磨細礦渣混合，在復合激發(fā)劑作用下，配制膠結(jié)料生產(chǎn)各種新型墻體材料。研究表明，用這種方法進行鎂渣的再生利用，工藝簡單，節(jié)省能源，制成的墻體材料密度小、強度高、耐久性好。</p><p>　　4.5 國外鎂渣的研究情況</p><p>　　國外對鎂渣這種工業(yè)廢料的研究很少，可以說

49、直到現(xiàn)在相關(guān)這種廢渣材料應(yīng)用的研究寥寥無幾．巴西聯(lián)邦大學的CarlosA．S．Oliveira，AdrianaG．Gumieri，AbdiasM．Comes和WanderL．Vasconcelos等學者對這種工業(yè)廢料做了初步的研究【1】．研究表明，鎂渣材料化學成分大體由CaO和SiO2，MgO和Fe203組成，這些化學成分之間相互作用可以生成CaSiO4，CaMgSiO4，MgO和Ca(OH)2等結(jié)晶產(chǎn)物．鎂渣摻入到砂漿中后與硅酸鹽水泥

50、相比，試樣中所含的堿性氧化物成分(K2O和Na20)極低，可以提高砂漿的耐久性。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　鎂渣是生產(chǎn)金屬鎂時排放的工業(yè)廢渣，產(chǎn)量大、污染環(huán)境，我們應(yīng)開展鎂渣的資源綜合利用技術(shù)研究［19］。鎂渣自身具有很高的水化活性，可生成水化硅酸鈣凝膠。因此，我們不僅可以利用鎂渣作為膠凝材料，也可用于制備礦化劑、墻體材料、脫硫劑等

51、產(chǎn)品，代替部分礦渣生產(chǎn)水泥，研究生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料等。同時開展清潔鎂合金生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；智能化控制和管理鎂生產(chǎn)過程，對煉鎂過程中的廢焦爐煤氣集中處理和使用，從而降低鎂工業(yè)的環(huán)境負荷，使鎂工業(yè)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。</p><p>　　(1)鎂渣是生產(chǎn)金屬鎂時排除的工業(yè)廢渣，廢渣產(chǎn)生后經(jīng)過了急速冷卻的過程，所以，鎂渣內(nèi)礦物是屬于介穩(wěn)的高溫型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在活性的陽離子，而且，鎂渣本身具有很高的水化活性，可最后生成水化硅酸鈣

52、凝膠，因此鎂渣作為膠凝材料是可行的．</p><p>　　(2)鎂渣作為堿膠凝材料是可行的，因為鎂渣的Ca／Si要大于礦渣中Ca／Si，所以，鎂渣中的[SiO4]4-一更易丟失，鏈斷裂，形成類似于有機一無機雜化物的結(jié)構(gòu)，但建議在鎂渣中摻人一定的硅酸鹽水泥或磨細硅酸鹽水泥熟料和磨細礦渣，以提高鎂渣膠凝材料的耐久性．</p><p>　　(3)由于鎂渣中MgO含量與硅酸鹽水泥相比是比較高的，所

53、以，應(yīng)用鎂渣作為砂漿的膠結(jié)材料是非常理想的，鎂渣不但可以提高砂漿的和易性，而且還可以提高砂漿的強度和耐久性，因為MgO具有一定的膨脹作用，這種膨脹作用可以彌補膠凝材料水化和硬化過程中產(chǎn)生的自收縮，減少開裂，從而提高其強度和耐久性．</p><p>　　(4)可以在鎂渣中摻人一定量的輕骨料，制作輕質(zhì)保溫墻體材料或制成屋面材料，應(yīng)用鎂渣制作墻體材料具有巨大的市場前景．</p><p><

54、b>　　致謝</b></p><p>　　三年的大學生活在此即將畫上個句號，我的學校生活也隨著畫了個句號，開始著我下一段路程，三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在即將付梓之際，思緒萬千。</p><p>　　首先在這跟我的指導老師曹慧君，以及實驗室老師說聲“謝謝，老師辛苦了”您們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，開闊的思維，循循善誘的指導一直給我很大的幫助。當我

55、對論文的思路感到迷茫時，您為我理清思路，指導我往一條比較清晰的思路上進行修改。在論文的不斷修改中，我也努力做到及時積極地跟曹老師交流，因為我覺得這樣可以使得我的論文更加完善。在不斷完善和修改的過程中，也讓我更加懂得“一分耕耘才有一分收獲”的道理。再次對您表示感謝，師恩偉大，無以回報。然后，還要感謝所有在大學期間傳授我知識的老師，每一位老師的悉心教導都是我完成這篇論文的基礎(chǔ)。感謝和我一起生活兩年半的室友，是你們讓我們的寢室充滿快樂與溫馨，

56、讓我的腦海充滿著美好的回憶。感謝我的朋友，感謝你們在我失意時給我鼓勵，在失落時給我支持，感謝你們和我一路走來，讓我在此過程中倍感溫暖！ 最后，感謝我的的家里人，謝謝您們一直以來對我的關(guān)心與支持，一直以來您們對我的默默付出我銘記在心，我愛您們，您們永遠健康快樂是我最大的心愿。</p><p>　　在論文即將完成之際，我心情是矛盾的，從開始進入課題到論文的順利完成，一直以來離不開可敬的師長、同學、朋友給了我無

57、言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。</p><p>　　隨著這篇畢業(yè)論文的最后落筆，我三年的大學生活也即將劃上一個圓滿的句號?；貞涍@三年生活的點點滴滴，從入學時對大學生活的無限憧憬到課堂上對各位老師學術(shù)學識的深沉沉湎，從奔波于教室圖書館的來去匆匆到業(yè)余生活的五

58、彩繽紛，一切中的一切都是歷歷在目，讓人倍感留戀，倍感珍惜。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 武小娟，王志宏，杜文博，等.鎂工業(yè)的環(huán)境協(xié)調(diào)性發(fā)展[J].中國建材科技，2007（5）：46~48.代做畢業(yè)設(shè)計</p><p>　　[2] 肖力光，王思宇，雒鋒.鎂渣等工業(yè)廢渣應(yīng)用現(xiàn)狀的研究及前景分析[J].吉

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