石煤直接浸出提釩尾礦制備建筑材料的研究.pdf

1、石煤直接浸出提釩尾礦是石煤釩礦經(jīng)酸法提釩后得到的廢渣,富含碳質(zhì)。目前,提釩尾礦多采用尾礦壩堆存或填埋方式處理,不僅占用大量的土地資源,增加企業(yè)生產(chǎn)成本,同時(shí)產(chǎn)生許多環(huán)境問(wèn)題。隨著有色金屬工業(yè)和陜南循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展的要求,提高提釩尾礦的綜合利用水平十分必要。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,利用提釩尾礦制備相關(guān)建筑材料是重要研究方向之一。
　　本論文以陜南地區(qū)的石煤直接浸出提釩尾礦為研究對(duì)象,在文獻(xiàn)資料及系統(tǒng)分析尾礦理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上,分析了用其制備

2、免燒磚和燒結(jié)磚的可行性,確定了制備工藝,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究制備出滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料,并得到了相關(guān)制備工藝參數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)研究了提釩尾礦的理化性質(zhì),該尾礦具有一定的放射性,屬于 C類裝飾裝修材料;該尾礦主要化學(xué)組成為SiO2、Al2O3、CaO和SO3,燒失量達(dá)13.64％;主要礦物組成為石英和石膏,次要礦物是硫鋁酸鈣和鈣長(zhǎng)石;該尾礦粒度較粗,細(xì)粉含量低,塑性較差,制備墻體材料需要引入塑性結(jié)合相。
　　實(shí)驗(yàn)確定了采用顆粒尾礦、尾

3、礦細(xì)粉、水泥的配比65:27:8,在成型水分8%、成型壓力15MPa、自然養(yǎng)護(hù)28天的工藝條件下制得的免燒磚。分析了制品的微觀結(jié)構(gòu),制品中的主晶相為石英、方解石、微斜長(zhǎng)石,構(gòu)成免燒磚的主要骨架,以膠凝材料為結(jié)合相,賦予樣品較高的強(qiáng)度。免燒磚氣孔率為10%,體積密度為2.15g/cm3,抗壓強(qiáng)度為30.4MPa,滿足(JC/T422-2007)的標(biāo)準(zhǔn)要求。采用此工藝單位免燒磚中尾礦利用率可以達(dá)92%。
　　實(shí)驗(yàn)研究了提釩尾礦配以當(dāng)?shù)?/p>

4、粘土作為輔料制備燒結(jié)磚的工藝方法和燒結(jié)機(jī)理,在尾礦顆粒料、粘土、尾礦細(xì)粉配比為65:15:20,成型水分8%、成型壓力15MPa、干燥后于1000℃燒成并保溫3h條件下制得燒結(jié)磚。此工藝可以充分利用石煤尾礦的碳、節(jié)約能源。燒結(jié)制品中主晶相為石英、微斜長(zhǎng)石、赤鐵礦、方石英,構(gòu)成燒結(jié)磚的主要骨架,為避免出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象,燒結(jié)溫度不宜超過(guò)1100℃。制備的燒結(jié)磚體積密度為1.82g/cm3,氣孔率為30%,抗壓強(qiáng)度為14MPa,滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,

5、單位燒結(jié)磚中尾礦利用率可以達(dá)到85%。
　　分析表明,石煤提釩尾礦含硫10.35%,硫化物中的硫含量為1.58%,其余以硫酸鹽形式存在。燒結(jié)過(guò)程硫主要轉(zhuǎn)化為 SO2,為防止大氣污染,可采用濕式氨法脫硫工藝對(duì)SO2進(jìn)行有效吸收。
　　通過(guò)試驗(yàn)研究,利用石煤提釩尾礦制備燒結(jié)磚的工業(yè)化生產(chǎn)是可行的,可高效處理提釩尾礦,以其為原料制備的免燒磚和燒結(jié)磚滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),具有一定的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本研究成果為石煤提釩尾礦的有效利用提