【摘 要】
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陶粒广泛应用致使大量优质硅铝质原材料被消耗,寻求满足陶粒制备的原材料迫在眉睫,而霞石尾矿是霞石选矿过程中的硅铝质固废,因选矿药剂残留等原因,导致其规模利用率低,大量堆积,占用土地,污染环境,而且还存在严重的安全隐患,规模化处置霞石尾矿刻不容缓。基于此,根据霞石尾矿物理化学特征,针对陶粒工业对原材料的迫切需求,本研究以霞石尾矿为主要原材料,开展了霞石尾矿烧胀陶粒与免烧陶粒的制备与性能研究,主要的研究
【基金项目】
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霞石尾矿制备陶粒可行性研究项目（20zh0269）；
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陶粒广泛应用致使大量优质硅铝质原材料被消耗,寻求满足陶粒制备的原材料迫在眉睫,而霞石尾矿是霞石选矿过程中的硅铝质固废,因选矿药剂残留等原因,导致其规模利用率低,大量堆积,占用土地,污染环境,而且还存在严重的安全隐患,规模化处置霞石尾矿刻不容缓。基于此,根据霞石尾矿物理化学特征,针对陶粒工业对原材料的迫切需求,本研究以霞石尾矿为主要原材料,开展了霞石尾矿烧胀陶粒与免烧陶粒的制备与性能研究,主要的研究结论如下:成孔剂和矿化剂掺量、烧结温度以及烧结时间对烧胀陶粒孔结构及性能产生重要影响。随着成孔剂掺量的增多,陶粒的堆积密度、表观密度及筒压强度逐渐降低;随着矿化剂掺量的增大,陶粒的堆积密度、表观密度及筒压强度大幅度降低;烧结温度升高或烧结时间延长,陶粒性能变化规律与矿化剂掺量增大时一致;受到烧胀陶粒外表面致密的釉质层影响,陶粒吸水率较低;制备霞石尾矿烧胀陶粒的最佳原料配比为霞石尾矿:成孔剂:矿化剂=96:2:2,最佳烧结工艺参数为预烧温度400℃,预烧时间20min,烧结温度1150℃,烧结时间1min,升温速率15℃/min,在此配比及工艺参数下制得的陶粒堆积密度为695kg/m~3,表观密度为1107kg/m~3,1h吸水率仅0.7%,筒压强度达到了7.9MPa,其各项性能指标均满足国标GB/T 17431.1-2010中对高强陶粒的要求。霞石尾矿:水泥:矿物掺合料=5:4:1,水胶比0.3,水玻璃模数和掺量分别为1.5、20%时,制备的基体适于免烧陶粒的制备。引气剂掺量越大,陶粒密度和强度就越小,吸水率越大;养护温度越高,养护时间越长,陶粒7d筒压强度越大,后期增长幅度减小。当加入7.5%引气剂,并在90℃蒸养12h,制得的免烧陶粒成本及性能相对最优,此时陶粒堆积密度为678kg/m~3,表观密度为1078kg/m~3,吸水率23.0%,7d、28d、56d筒压强度分别为4.6MPa、5.6MPa和5.8MPa。
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