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铁尾矿是铁矿石选取铁精矿后排放的一种工业固体废弃物。随着钢铁工业的快速发展,铁尾矿的排出量越来越多。对铁尾矿的处理已经成为矿山企业的发展的包袱。利用铁尾矿制备建筑制品已成为尾矿再利用的研究热点。本文在系统的分析铁尾矿的基本特性的基础上,以铁尾矿作为主要原料,研究制备烧结砖和烧胀陶粒的工艺,并对得到的烧结砖和陶粒的性能进行分析。研究内容和结果如下:1)系统的研究铁尾矿的基本特性。铁尾矿的主要矿物组成为斜绿泥石((Mg, Fe)6(Si, Al)4O10(OH) 8)、方解石(CaCO3)、石英(Si02)、赤铁矿(Fe203)和黄铁矿(FeS2)等。该尾矿中硅含量偏低,铁和钙的含量偏高。铁尾矿中铁的含量偏高是由于铁尾矿含有斜绿泥石、赤铁矿和黄铁矿造成的;钙的含量偏高是由于铁尾矿含有方解石造成的。铁尾矿中斜绿泥石的存在使得铁尾矿具有较好的可塑性。2)以铁尾矿为主要原料制备烧结砖,对得到的尾矿砖相关性能进行测定。结果显示,添加少量的粘土或粉煤灰能有效减小烧结尾矿砖的体积密度,添加粉煤灰对体积密度的降低效果更明显。在烧结温度为900℃~1000℃的范围内,添加少量粉煤灰的尾矿砖的吸水率在13-18%之间,抗压强度均大于15MPa,体积密度在1.8 g/cm3-2.0 g/cm3之间,体积收缩在0.5~2.0%之间,质量损失在6.0~10.5%之间。烧结砖的主要的矿物成分为透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6)、钙长石((Ca,Na)(Si,Al)4O8)、硬石膏(CaSO4)、赤铁矿(Fe203)和石英(Si02)。这些新生成的矿物相是烧结强度的主要来源。通过对烧结尾矿砖微观形貌分析可知,添加粉煤灰的烧结砖的断面上具有更多的孔隙。3)铁尾矿中的Si02含量偏低,助熔剂氧化物(尤其是Fe203和CaO)的含量偏高,不能满足制备烧胀陶粒的化学组成。通过添加石英粉和粉煤灰来调整配方中Si02、A1203和助熔剂组分三者的配比使混合料满足制备烧胀陶粒的化学组成。研究结果表明,烧结温度在1210℃-1230℃范围内,保温时间在10-20min范围内,制备的配比为铁尾矿占30%,石英粉占10~30%,粉煤灰占40~60%的陶粒均为膨胀陶粒,其膨胀系数均大于1。所得到的膨胀陶粒的堆积密度均小于0.8g/m3,表观密度均小于1.2g/cm3,所得到的陶粒均可称为轻集料。所得到的陶粒的吸水率都很低,这是由于陶粒表面产生一层致密的釉质层造成的。对陶粒进行物相分析得到陶粒的主要物相为钙长石((Ca,Na)(Si,Al)4O8)、赤铁矿(Fe203)和石英(Si02)。通过对陶粒的SEM形貌分析可知,陶粒内部玻璃化现象明显且内部存在独立的封闭气孔。