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1.
利用金矿尾砂制备矿物聚合材料的实验研究   总被引:9,自引:3,他引:9  
利用北京平谷金矿尾砂、变高岭石、NaOH、KOH和水玻璃制备了矿物聚合材料 ,正交实验结果表明 35℃时的优化条件为尾砂含量 80 %~ 82 5 %、固 /液比 4 3~ 4 7、水 /碱比为4~ 5 (均为质量比 ) ,升高温度、延长固化时间及室温放置时间均会使矿物聚合材料的抗压强度显著提高。将金矿尾砂制备成矿物聚合材料 ,可使部分CN-转化成无害的CO2 -3 和H2 ,其他则以夹持 (物理 )方式固定下来 ;当存在Fe2 +或Fe3+离子时 ,CN-以氰化铁的化学方式固定下来。该矿物聚合材料在 1mol/L的HCl溶液中浸泡 30d ,质量损失 5 6 % ,结构完好 ,表现出良好的抗酸性。在 6 0℃下固化 2 4h ,室温放置 6d后抗压强度为 2 2MPa ;在 6 0℃下固化72h ,抗压强度为 36 6MPa。该研究为金矿尾砂的利用提供了一条新途径。  相似文献   

2.
利用粉煤灰制备高强矿物聚合材料的实验研究   总被引:14,自引:2,他引:12  
以粉煤灰和内蒙古白云鄂博的富钾板岩提钾后的硅铝质滤渣为粉体原料,标准砂为骨料,采用振动成型方法,在90 ℃下养护24 h,制备了矿物聚合材料。实验结果显示:制品的7 d饱水抗压强度达78.5 MPa,28 d饱水抗压强度可达89.0 MPa;制品的含水率和吸水率分别为5.3%和15.0%;在20 ℃下,制品在浓度为1.0 mol/L的硫酸溶液中浸泡24 h,其质量损失率为2.1%。以制品的抗压强度为指标,研究了主要因素(提钾滤渣比例、固液质量比、硅酸钠含量和标准砂含量)对制品性能的影响。结果表明:干燥的提钾滤渣在粉体物料中的比例对制品的力学性能影响最大;硅酸钠水玻璃在液相中的比例约为70%,且标准砂占固相的比例为70%左右时,可制得力学性能良好的矿物聚合材料。矿物聚合材料的固结过程为:硅铝质原料在碱硅酸盐溶液中先分解为铝硅酸盐低聚体,低聚体再通过脱羟基聚合反应生成铝硅酸盐胶体相,进一步形成由[SiO4]4- 和[AlO4]5-四面体相互连接的具有三维网络结构的矿物聚合材料基体相,从而赋予制品良好的力学性能。  相似文献   

3.
利用钾长石尾矿制备矿物聚合材料的实验研究   总被引:32,自引:1,他引:32  
以福建沙县田口钾长石尾矿粉体为主要原料,以煅烧高岭石作配料,硅酸钠作结构模板剂,氢氧化钠作激活剂,进行了制备矿物聚合材料的实验研究,实验样品静置固化7-28d,其抗压强度高达19.4-24.9MPa。耐酸性,耐碱性指标均优于相似建材的国家标准。在配料组成中,控制高岭石用量为20%,适当提高硅酸钠的用量和固/液化,有利于提高制品的力学性能。实验表明,材料抗中度随固化时间的延长而叶抛物线式发展,矿物聚合材料的形成过程为:铝硅酸盐固体组分的溶解络合,分散迁移,浓缩聚合,脱水硬化。由铝硅酸盐凝胶相固化而在的基体相,其化学组成与沸石相近,微观结构极可能与蛋白质类似,物理形态上呈三维网状结构,将未溶解的晶质颗粒胶结为坚硬块体,是矿物聚合材料获得良好力学性能的结构基础。  相似文献   

4.
矿物聚合材料基体相的形成过程研究   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
基体相在矿物聚合材料结构中起与其他矿物表面键合的作用 ,是材料强度的来源。本实验以富钾岩石提钾后的硅铝质溶胶相加NaOH固体 ,在 6 0℃下制备矿物聚合材料基体相 ,并采用XRD、SEM、IR、NMR等分析手段研究了不同固化时间基体相的结构。研究结果表明 ,在基体相的形成过程中 ,没有新的结晶相产生 ,说明基体相为一种半晶质到非晶质物相 ;随着固化时间的变化 ,其自身 [SiO4]4-四面体发生解聚又重新聚合 ,聚合后基体相形成了致密完整的块体  相似文献   

5.
矿物聚合材料固化过程中的聚合反应机理研究   总被引:15,自引:2,他引:13  
以粉煤灰、高岭石等为原料,制备出具有良好力学性能和耐酸性的矿物聚合材料制品,可代替部分硅酸盐水泥制品。根据矿物聚合材料制品在3 d、7 d、14 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)等测试分析结果,研究了该材料固化过程中的聚合反应机理。研究结果表明,矿物聚合材料在固化过程中的反应如下:(1)粉煤灰中的玻璃相在强碱的作用下首先发生溶解,其中部分Si-O、Al-O键发生断裂;(2)断裂之后的Si、Al组分在碱金属离子Na+、OH- 等作用下形成Si、Al低聚体(-Si-O-Na、-Si-O-Ca-OH、Al(OH)-4、Al(OH)2-5、Al(OH)3-6),而后随着溶液组成和各种离子浓度的变化,这些低聚体形成凝胶状的类沸石前驱体;(3)前驱体脱水形成非晶相物质。核磁共振分析结果表明,28 d制品中,Si的存在方式以Q4为主。研究结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好的基础。  相似文献   

6.
新矿物——铊明矾   总被引:9,自引:1,他引:9  
铊明矾 (lanmuchangite ,TlAl[SO4]2 ·12H2 O)是在贵州滥木厂铊 (汞 )矿床富铊矿体氧化带中发现的一种铊的硫酸盐新矿物。该矿物为产于氧化带的次生矿物 ,其共生矿物为水绿矾、镁铝矾、钾明矾、黄钾铁矾、石膏、自然硫、砷华及某些未知矿物。其矿物集合体大小一般为 2~ 10mm ,集合体多为致密块状 ,单晶呈他形粒状 ,4 0~ 90 μm ,偶见平行柱状集合体 ,半自形至自形柱状晶体 ,直径 15~ 65 μm。白色至淡黄色 ,玻璃光泽 ,透明 ,易溶于水。偏光显微镜下无色 ,均质体 ,实测折光率为 1.4 95。维氏硬度为 94~ 12 4kg/mm2 ,摩氏硬度为 3 .1~ 3 .4 ,实测密度 2 .2 2 g/cm3。平均化学成分 :Tl2 O =3 3 .2 5 % ,Al2 O3=8.0 7% ,SO3=2 5 .19% ,SiO2=0 .10 % ,K2 O =0 .3 5 % ,CaO =0 .0 8% ,MgO =0 .0 6% ,FeO =0 .0 4 % ,H2 O =3 3 .4 6% ,总和 10 0 .60 % ,除结晶水由热重分析 (TG)求得 ( 3件样品平均 )外 ,其余成分均由电子探针分析 ( 6点平均 )求得。化学式为(Tl1.0 0 K0 .0 5) 1.0 5(Al1.0 1Si0 .0 2 Ca0 .0 1Mg0 .0 1Fe0 .0 1) 1.0 6 [SO4]2 .0 2 ·11.86H2 O ,理论式为TlAl[SO4]2 ·12H2 O。X射线粉末衍射主要强线 [d(I,hkl) ]为 :0 .4 3 14 ( 10 0 ,2 2 0 ) ,0 .2 80 1( 70 ,3 3 1) ,0 .70 3 ( 5 4 ,1  相似文献   

7.
矿物聚合材料:研究现状与发展前景   总被引:53,自引:1,他引:53  
矿物聚合材料是以铝硅酸盐矿物或工业固体废物为主要原料 ,以高岭石作配料 ,硅酸钠作结构模板剂 ,氢氧化钠作激活剂而制成的一类新型无机非金属材料。其形成过程为 :铝硅酸盐固体组分的溶解络合、分散迁移、浓缩聚合和脱水硬化。由铝硅酸盐凝胶相形成的基体相 ,其化学组成与沸石相近 ,微结构极可能与蛋白石类似 ,物理形态上呈三维网络结构 ,将未溶解的固体颗粒胶结为坚硬块体 ,是材料获得良好力学性能和化学稳定性的结构基础。矿物聚合材料的性能主要受配料组成和聚合反应的动力学过程所控制 ,其抗压强度随固化时间的延长而呈抛物线式发展。系统研究配料组成和固化条件对铝硅酸盐聚合反应的影响 ,建立表征矿物聚合材料组成结构性能的物理模型 ,是对其进行结构性能设计的理论基础 ,也是利用铝硅酸盐聚合反应实现工业固体废物资源化的技术关键。  相似文献   

8.
多钙钾石膏产于四川省渠县农乐地区中-下三叠统的杂卤石矿层里,与硬石膏一起交。代杂卤石。矿物呈板状,{110}解理中等。比重2.91。折光率:Ng=1.585,Nm=1.5θ8,NP=1.560。二轴晶正,2V=79°。该矿物属单斜晶系。空间群C2/c。晶胞参数:a_0=17.479A,b_0=6.821A,C_0=18.218A,β=113.39°。粉末图的五条强衍射线为:3.01(10)、3.16(8)、3.38(6)、2.83(4)、2.74(3)。根据化学分析计算,其化学式为:K_2SO_4·5CaSO_4·H_2O。结晶水含量2.O4%。文内列出了该矿物的差热(DTA)和热失重(TGA)、红外吸收光谱等新资料。  相似文献   

9.
金矿尾砂矿物聚合材料的制备及其影响因素   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
通过利用金矿尾砂制备矿物聚合材料,系统地讨论了不同条件下材料抗压强度变化趋势。所用原料配比为80%金矿尾砂、20%变高岭石、固/液质量比为4.7及水/碱质量比为5,采用半干压法成型,在某一温度下固化一定时间,测定材料的力学强度。实验结果为固化温度从60℃升高到80℃、成型压力从8MPa、16MPa加大到24MPa及固化时间从24h延长到72h都会使材料的抗压强度提高;室温放置时间3、7、14、28d,抗压强度呈增高趋势;外加碱激发剂KOH比Na0H所形成的材料抗压强度高,当碱(Na20或Na20 K20)/SiO2摩尔比为1时,材料的强度达到最大值;钾长石含量较多的骨料比石英骨料及含钾长石较少的骨料材料抗压强度高。实验结果表明,温度升高、成型压力加大和固化时间延长均促进了聚合反应的发生。材料在室温下由于不断从空气中获得水分而使聚合反应不断发生。碱激发剂中K^ 比Na^ 更易使聚合作用进行。含料中高度聚合的钾可被释放出来参与聚合反应。骨料在矿物聚合反应过程中主要以惰性填充方式存在,但仍然参与了聚合反应。  相似文献   

10.
炼锌固体废渣中重金属(Pb、Zn)的存在状态及环境影响   总被引:19,自引:1,他引:19  
利用XRD、TEM/EDS和连续提取实验研究了土法炼锌固体废渣中重金属的矿物学特征及不同粒度中重金属的相态分布特征。与通常发现的重金属一般富集在小粒径废渣中的情况不同,本工作所研究的废渣样品中大粒径废渣与细粒径废渣相似,甚至有更高的金属含量。化学形态研究表明,冶炼过程形成的矿物(或玻璃质)集合体和堆积后的风化过程形成的次生矿物是废渣中重金属存在的主要化学相。同时发现Pb的残渣态很少(0.39%~15.75%),而Zn的残渣态较高(14.3%~46.2%),这可能与冶炼工艺所形成较多Zn的硅酸盐矿物有关。尽管可交换态Pb、Zn在不同相态中的相对比例非常小(Pb0.03%~1.30%;Zn0.03%~3.30%),但其绝对含量却比一般土壤或沉积物要高(Pb1.5~385μg/g;Zn3~590μg/g)。由于重金属可交换态有比其他化学相态更高的活动性和生物可利用性,因此,对环境有较大的潜在影响。废渣样品的微束分析表明,Pb在废渣中见有金属Pb存在形式或呈纳米金属Pb颗粒包裹于其他矿物或铁合金及熔球集合体中。同时不排除有Pb的碳酸盐矿物存在的可能。而以硅锌矿Zn2(SiO4)、锰硅锌矿(Zn,Mn)2犤SiO4犦和纤维状的丝锌铝石Zn8Al4犤(OH)8(SiO4)5犦·7H2O等矿物形式存在以及Fe、Mn等的铝硅酸盐形式存在的Zn,可能是导致Zn的残渣态较高的原因。与连续提  相似文献   

11.
概要介绍了一种无机聚合物———地质聚合物。首先对地质聚合物材料的制备过程作了介绍。根据原料的不同,地质聚合物材料的制备可以有两种途径:一种是以偏高岭石为基础原料,一种是以粉煤灰为主要原料。通常以硅酸钠水溶液作为单体硅源,氢氧化钠溶液作为碱激发剂以提高原料的溶出性。对某些在常温和低于100 ℃下制备的独石材料作了介绍。对煅烧高岭石,叶蜡石,粉煤灰和钢渣的溶出特性作了阐述。应用SEM EDX,对以粉煤灰为原料的地质聚合物材料的化学组成作了分析。最后对地质聚合物材料的经济性以及在环境保护等领域的应用前景,特别是在减少二氧化碳排放与废弃物处理方面的意义作了介绍。  相似文献   

12.
利用粉煤灰制备高纯氧化铝纳米粉体的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
季惠明  吴萍  张周  徐明霞 《地学前缘》2005,12(1):220-224
地球资源的充分利用已成为当今人们普遍关注的问题之一。采用苏打(Na2CO3)焙烧沥滤工艺从粉煤灰烧结料浸出液中制取了高纯超细氢氧化铝,进而通过控制煅烧制得氧化铝纳米粉体。对制备氧化铝的活化过程、浸出过程和煅烧过程的化学原理与工艺控制进行了研究与分析,确定了制备高纯氧化铝纳米粉体的较佳实验条件和工艺参数。应用XRD、TEM、BET和ICP等微观分析手段对所得Al2O3 的形态、结构和纯度进行了表征。结果表明:焙烧、水煮粉煤灰和Na2CO3,并精确调节溶出液的pH值,可使超细的氢氧化铝沉淀析出。在85 ℃充分干燥后,分别于800 ℃、1 100 ℃煅烧2 h,得到晶型结构分别为γAl2O3 和αAl2O3 的氧化铝纳米粉体,其形态为纤维状和球状,比表面积分别为238.9 m2/g和16.82 m2/g,平均粒径为20~40 nm,纯度大于99.9%。  相似文献   

13.
Portland cement has been suggested as an effective stabilization (physico-chemical) method for hazardous waste. This research explored the immobilization of metals in various mixtures of Portland cement and fly ash waste sampled from coal power plant in the province of Lodz, central Poland. The stabilization of fly ash in Portland cement was investigated under a wide range of pH conditions (3–12). Leachability tests were used to determine the efficiency of the encapsulation by studying the dissolution of alkaline metals (sodium, potassium) and alkaline earth metals (calcium, magnesium). The lowest value of leached metals was obtained for ratio of ash to cement of 1:10 in a case of sodium and calcium, while ratio 1.5 gave the lowest leached effects for potassium and magnesium. The high effectiveness of solidification/stabilization process was gained in high pH values (9–11).  相似文献   

14.
高岭土中全硫量快速测定方法   总被引:13,自引:1,他引:13  
王瑞斌 《岩矿测试》2006,25(1):82-84
采用碳酸钠一氧化镁半熔融一氯化钡滴定法测定高岭土中的硫含量。试样用碱性熔荆半熔,熔块以水浸取,将转化为硫酸盐后的滤液,以玫瑰红酸钠为指示剂,在pH为5.5.7.0的条件下,用氯化钡标准溶液进行滴定。测定结果的RSD=2.47%(n=5),加标回收率为95.2%-100.3%。改进后的方法已用于高岭土中全硫量的测定,结果与国标重量法相符。  相似文献   

15.
粉煤灰一直被认为是固体废物,其资源属性和环境属性未能得到认可。本文从矿物资源角度,将粉煤灰"传统"的固体废物概念转变到"非传统"的矿物资源上来,提出了粉煤灰的矿物学资源属性和环境属性,探讨了它作为矿物资源在建材、化工和农业等领域的应用,阐明其环境属性。粉煤灰的环境效应体现在对陆地生态系统和水生生态系统影响与危害。然而,粉煤灰在治理环境污染和保护生态方面也有着积极的作用,如处理废水、烟气脱硫和合成环境功能材料等。  相似文献   

16.
以氟石膏为主要胶凝材料通过掺加各种外加剂、骨料等对其进行改性处理,制得氟石膏基自流平地坪砂浆,优化配方为:氟石膏75~90 w%,激发剂10~25 w%,减水剂0.25~1 w%,可再分散乳胶粉0~4 w%,稳定剂0.05~0.1 w%和粉煤灰0~5 w%;流动度达240mm,绝干抗折强度为8.3 MPa,绝干抗压强度为26.7 MPa,拉伸粘结强度为0.64MPa,收缩率为0.049%,性能均达到日本住宅公团标准要求。在800mm×800mm水泥基地上进行实验,经过3 d砂浆表面光滑,未发现裂纹。  相似文献   

17.
Hydro-mechanical evaluation of stabilized mine tailings   总被引:3,自引:0,他引:3  
. In this study, mine tailings waste was stabilized using a combination of lime, fly ash type "C", and aluminum. Treated samples were subjected to mineral identification for evaluating the formation of ettringite and gypsum. Also, unconfined compression, hydraulic conductivity, and cyclic freeze and thaw tests were performed to evaluate the hydro-mechanical properties of the stabilized samples. Experimental results have shown that the application of lime and fly ash type "C" to high sulfate content tailings has improved its plasticity, workability, and volume stability. Moreover, upon addition of aluminum to lime and fly ash in a sulfate-rich environment, ettringite and calcium sulfo-aluminate hydrate are formed in these samples. Application of 5% lime, 10% fly ash type "C", in combination with 110 ppm aluminum, resulted in the formation of a solid monolith capable of producing more than 1,000 kPa of unconfined compressive strength, and reduced tailings permeability to 1.96᎒–6 cm s–1, which is less than the recommended permeability of 10–5 cm s–1 by most environmental protection agencies for reusability of solidified/stabilized samples. The permeability of the treated tailings samples remained below the recommended permeability, even after exposing the treated samples to 12 freeze and thaw cycles. Therefore, based on the experimental results, it is concluded that treatment of high sulfate-content tailings with lime and fly ash, combined with the availability of aluminum for reactions, is a successful method of solidifying highly reactive mine tailings.  相似文献   

18.
利用粉煤灰制备多孔氧化硅的实验   总被引:3,自引:2,他引:1  
利用相分离原理,以粉煤灰经硅铝分离后所得的硅酸凝胶为原料,选用聚乙烯醇为造孔剂,硝酸为催化剂,成功地制备了多孔氧化硅。实验结果表明:制备的多孔氧化硅的孔道发育良好,含有三级孔道。扫描电镜分析显示:大孔孔径为1~2 μm,比表面积为12.03 m2/g,这与实际应用的硅藻土助滤剂制品大致相当。对实验制品在啤酒液中的稳定性实验结果显示:多孔氧化硅制品在浸泡于啤酒过程中几乎没有Ca2+、Fe3+离子溶出,浸泡后的啤酒液的pH值基本不变。上述结果表明:实验制备的多孔氧化硅制品作为硅藻土助滤剂的替代品具有良好的实际应用前景。  相似文献   

19.
电感耦合等离子体发射光谱法测定高岭土中杂质元素   总被引:1,自引:1,他引:0  
高岭土经高氯酸-氢氟酸混合酸消解、挥硅处理,标准溶液中加入一定含量的铝进行基体匹配,电感耦合等离子体发射光谱法测定矿样中铁、锰、镁、钙、钠、钾的含量,方法基体效应较小,各待测元素之间没有明显干扰。方法用于分析有证标准物质和实际样品,分析结果与标准值和国家标准方法测定值一致,均在允许误差范围内;回收率为88%~107%;精密度(RSD,n=12)为0.77%~2.85%。与现行的单元素分析方法相比,建立的方法分析周期短,操作简单,适用于大批量高岭土的商品检验。  相似文献   

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