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随着钨行业的快速发展,钨尾矿的产生将逐渐加剧。大量的钨尾矿占用土地面积、危害人体健康、对环境造成极大安全隐患,也严重制约了钨行业的发展。因此,对钨尾矿的资源化利用势在必行。另一方面,地聚合物是近年来热门的研究材料,诸多优良性能使其具有广泛的应用前景。本文在对钨尾矿特性研究基础上,对其预处理改性,进行了利用改性钨尾矿制备地聚合物的研究,具体内容和结果如下:(1)通过碱-热-球磨的预处理方式制备改性钨尾矿,对改性钨尾矿的特性进行了分析,主要包括化学成分、物相组成、粒径分布。结果表明,改性钨尾矿活性提高,适合作为地聚合物的原料。进行了蒸压养护制度下改性钨尾矿制备地聚合物研究,确定养护制度为:蒸压养护压力为1.0MPa,养护时间为2h,卸压时间为30min,该条件下制备的地聚合物试样7天抗压强度达26.62MPa。XRD、FTIR、SEM分析发现,蒸压下,地聚合物试样主要以无定型物质存在,Al进入到Si-O-Si结构中,聚合反应程度较彻底,结构密实。(2)分别在钨尾矿中加入NaOH、Na2CO3、KOH、K2CO3在500℃、650℃、800℃下煅烧,加入15%的粉末硅酸钠制备地聚合物反应前驱物。按照液固比0.12加水制备地聚合物试样并在常温和70℃高温湿气下养护。结果表明,以KOH为助剂,在800℃下煅烧所得固体反应前驱物具有较好的活性,所制备的地聚合物试样7天抗压强度达15.41MPa以上。XRD、FTIR、SEM分析发现,该试样以无定型物质存在为主,含有少量石英,Si-O-Si结构逐渐向Si-O-Al结构转变。试样结构均一,密实化程度较好。此外还发现,高温湿气养护阻碍了地聚合反应的进行,不利于试样抗压强度的发展。(3)进行了钨尾矿地聚合物抗冻性研究,考察了硅灰掺量、液固比及成型压力对试样抗冻性能的影响。结果表明:当硅灰掺量为15%、液固比为0.25、成型压力为20MPa时,地聚合物试样具有较好的抗冻性能,在质量损失率为5%时冻融循环次数达70次,抗压强度损失率仅为12.77%。其冻融循环次数较多,抗压强度损失率较小,因此,抗冻性较好。SEM分析发现,冻融循环对试样结构产生一定破坏,凝胶组分减少。(4)进行了钨尾矿地聚合物热稳定性研究,考察了骨料掺量与级配对试样热稳定性的影响。结果表明:当骨料掺量为50%,其中20-60目和60-100目各占50%时,地聚合物试样在1000℃下的抗压强度是未做煅烧的2.44倍,其热稳定性较好。XRD、FTIR、SEM分析发现,高温下,地聚合物试样的物相组成未明显改变,少量Si-O-Al结构向Si-O-Si结构结构转变,凝胶组分微量减少,试样总体结构未明显改变。综上所述,钨尾矿地聚合物具有优良的抗冻性和热稳定性,利用钨尾矿制备地聚合物具有一定的可行性,然而试样抗压强度普遍偏低,因此,在提高钨尾矿综合性能上还有待进一步研究。