鎢尾礦制備活性混合材及其對混凝土性能影響研究.pdf

1、近年中國金屬尾礦堆積一直呈高速增長狀態(tài)，其中鎢尾礦的堆存量已經(jīng)超過1000萬t。目前對尾礦整體的利用效率低于10％。且尾礦制備膠凝材料時，存在尾礦里的膠凝活性組分不能被充分的激發(fā)，早期強度不高，且安定性不良等缺點。
　　本文通過機械活化和機械-化學(xué)活化方式來激發(fā)鎢尾礦的活性，以活化的尾礦為活性混合材制備膠凝材料，以達(dá)到提高各齡期強度、改善水泥性能、部分取代水泥的目的。得出以下結(jié)論：
　　(1)分別做了單一助磨劑試驗、復(fù)合有機

2、助磨劑試驗以及有機無機復(fù)合助磨劑試驗。單一助磨劑里H1的助磨效果最好，H1的最佳摻量為0.03%，28d抗壓強度提高了16.0%，活性指數(shù)達(dá)到了78.83%；有機助磨劑之間復(fù)合時，當(dāng) H1與 C1的質(zhì)量比為3:1、摻量為0.03%時，助磨效果達(dá)到最好，試塊3d抗壓強度提高了22.23%；試塊28d抗壓強度為37.40MPa，活性指數(shù)達(dá)到了86.71%；有機無機復(fù)合助磨劑試驗表明，當(dāng)H1與C1的質(zhì)量比為3:1（摻量0.03%）+G1（摻量

3、0.3%）時，比表面積增大到最大，為1159m2/kg，試塊28d抗壓強度提高了8.68MPa，活性指數(shù)達(dá)到了88.11%。
　　(2)根據(jù)正交試驗的結(jié)果和極差分析可知，各因素對膠砂試塊后期的抗壓強度影響大小為：粉磨時間＞H1摻量＞G1摻量＞C1摻量。得出制備水泥膠砂試塊的最佳條件為：粉磨時間30min、H1摻量0.03%、C1摻量0.015%、G1摻量0.4%。驗證試驗得到試塊的28d抗壓強度為38.19MPa，活性指數(shù)達(dá)到了8

4、8.55%。
　　(3)然后分析了不同種類減水劑和尾礦摻量對膠砂試塊的影響。實驗結(jié)果表明：粉磨時間30min、H1摻量0.03%、C1摻量0.015%、G1摻量0.4%以及J2減水劑摻量為1.2%的條件下，尾礦摻量為30%時，膠砂試塊3d、7d、28d活性指數(shù)都超過了100%，都超過了本實驗用 P.O42.5水泥的各齡期抗壓強度的值。說明經(jīng)過活化的尾礦在不影響水泥強度的條件下，可以等量替代30%的P.O42.5水泥。
　　(

5、4)采用XRD、FTIR、SEM等測試方法分別對粉磨尾礦和3d、28d的膠砂試塊進(jìn)行了表征。對粉磨尾礦的分析表明：活化了的尾礦石英峰峰值降幅明顯，說明結(jié)晶程度良好的石英在機械力化學(xué)作用下，結(jié)晶度逐漸降低，非晶化趨勢增強，尾礦中的硅鋁物質(zhì)在激發(fā)劑的活化下生成新的硅鋁酸鹽聚合物；對膠砂試塊的分析表明：活化了的尾礦在制備膠砂試塊時，其中活化的SiO2與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)生成具有水硬性的水化硅酸鈣， Si-O鍵逐漸聚合為Si-O-