有機聚合物改性含鈦高爐渣免燒免蒸磚的研究.pdf

1、攀西釩鈦磁鐵礦經(jīng)選礦后,原礦中54％TiO2進入釩鈦磁鐵礦精礦,再經(jīng)燒結(jié)、高爐冶煉與鐵水分離,全部進入高爐渣中,形成TiO2含量高達23～24％的含鈦高爐渣。至今累積已超過5000萬t,并以300萬t/a的速度遞增。大量含鈦高爐渣的堆積不僅浪費資源,占用耕地,而且嚴重污染環(huán)境,急需找到一條有效的利用途徑?！杜输撡Y源綜合利用規(guī)劃》指出:“攀鋼是冶煉共生礦石,二次資源的利用,特別是高爐渣、鋼渣的利用難度較大,因此,攀鋼二次資源綜合利用是一項

2、更迫切和重要的任務?！庇纱颂岢隽诉x擇性析出分離技術理論,并已成功地應用于含鈦高爐渣的處理。攀鋼每年300多萬t高爐渣,30多萬t鋼渣,全部經(jīng)選擇性析出分離技術處理,將得到90多萬t富鈦精礦即精礦(TiO2品位在40％以上的富鈦相)和180萬t貧鈦尾礦(TiO2品位在10％以下的貧鈦相)。尾礦主體礦物相是含鈦的硅酸鹽,用作鈦原料,TiO2品位偏低不可取,因此尋找有效的、大規(guī)模的利用途徑是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
　　 利用含鈦高爐渣

3、生產(chǎn)建筑材料,可實現(xiàn)含鈦高爐渣的大規(guī)模利用。本課題從一種全新的角度去利用含鈦高爐渣制備新型建筑材料,即用有機聚合物代替無機膠凝材料,配以添加劑,免燒免蒸條件下制備新型墻體磚,以實現(xiàn)含鈦高爐渣的資源化利用。
　　 本研究工作具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　 1.通過不同激發(fā)劑對含鈦高爐渣活化效果的對比,研究了含鈦高爐渣的活性,發(fā)現(xiàn)組合堿氫氧化物-氧化物對含鈦高爐渣的活性激發(fā)效果最好,m(M(OH)n):m(MmOn)=0.7

4、5～2.5,試樣強度為8.0～12.56 Mpa,輔以助激發(fā)劑可使試樣強度增加到12.27～14.83 Mpa。
　　 2.研究了以聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、苯丙乳液和改性廢聚苯乙烯乳液為膠凝材料,含鈦高爐渣為集料,摻加有機-無機復合激發(fā)劑和復合添加劑,制備了含鈦高爐渣免燒免蒸磚試樣。
　　 3.通過對試樣強度性能試驗,研究了含鈦高爐渣免燒免蒸磚試樣制備適宜的工藝條件。結(jié)果表明,利用上述有機聚合物乳液為膠凝材料制備的含鈦高

5、爐渣免燒免蒸磚,其含鈦高爐渣摻量均可達到85％以上。
　　 4.通過含鈦高爐渣免燒免蒸磚試樣的外觀質(zhì)量、強度性能、體積密度、吸水率和干燥收縮性能等指標的測試和分析,表明以含鈦高爐渣為集料,輔以激發(fā)劑和添加劑,聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、苯丙乳液和改性廢聚苯乙烯乳液為膠凝材料制得的含鈦高爐渣免燒免蒸磚的各項性能滿足墻體磚的基本要求。
　　 5.無皂乳液由于在合成過程中不使用乳化劑,消除了乳化劑對環(huán)境的污染、產(chǎn)品純度及性能的影響

6、。將其應用于含鈦高爐渣的改性,既可以保持聚合物改性的優(yōu)點,又能避免乳化劑帶來的不利影響。在聚(甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸鈉)P(BMA/AANa)齊聚物存在下,合成了無皂聚(α-甲基苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯)P(AMS/BMA)乳液和(醋酸乙烯酯/甲基丙烯酸丁酯)P(VAC/BMA)乳液,考察了無皂乳液對改性含鈦高爐渣免燒免蒸磚試樣性能的影響。
　　 6.通過X射線衍射(XRD),紅外光譜(IR),掃描電鏡(SEM)等手段探討了有機聚