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当前在川南矿产资源开发中存在综合利用差,资源损失大,产品单一低值,环境污染严重,经济效益差等主要问题。微晶玻璃和硫铝酸盐水泥都是性能优良,用途广泛的无机非金属材料,而且都具有高附加值。因此充分利用被废弃的尾矿高岭土制备高附加值的硫铝酸盐水泥和微晶玻璃,既可充分利用川南丰富的矿产资源,改变川南矿产企业的困境,提高经济效益,还能解决废弃尾矿带来的环境污染问题。 本研究正是利用川南被废弃的尾矿高岭土制备微晶玻璃和硫铝酸盐水泥,其中关键是要摸索出制备硫铝酸盐水泥的最佳配方和最佳工艺制度,以及制备性能优异的微晶玻璃的配方和工艺,同时力求提高尾矿高岭土的利用率。 在研究过程中,通过对水泥熟料的相图分析,生料成分设计,调整配方,改变煅烧温度等大量实验研究,基本得到了制备高硅、高铁和高铝系列硫铝酸盐水泥的合理配方和最佳工艺制度;通过对微晶玻璃的晶相设计,调整配方等大量实验研究,得到了性能优良的深、浅色玻璃,而且得到了副产物铁、铝混合净水剂,尾矿高岭土的利用率也高达70%以上。以如此高的尾矿高岭土利用率,制备得到性能优异的微晶玻璃,在国内外还没有相关报道。 本论文通过对高硅、高铁和高铝系列硫铝酸盐水泥的熟料矿形成机理及其水化机理的初步探讨,指出了它们对水泥强度等性能的影响。本论文还探讨了玻璃成分中的Fe2O3、TiO2和P2O5在玻璃体形成、玻璃晶化和玻璃着色等方面的作用机理。 本论文研究结果表明,利用废弃的川南硫铁尾矿制备硫铝酸盐特种水泥和微晶玻璃是切实可行的。这对于川南矿业的可持续性发展,对于实现资源—环境—经济的共同发展,都具有重要意义。 由于研究经费及时间所限,本研究还有一些不成熟的地方,今后还应继续加强制备硫铝酸盐水泥和微晶玻璃的合理工业配方及拓宽其配方范围的研究。