本文選題：釩尾礦　切入點(diǎn)：活化方式　出處：《河北工程大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：釩尾礦是工業(yè)酸浸提釩中所產(chǎn)生的固體廢棄物。由于釩礦中V_2O_5品位較低,且尾礦性質(zhì)受原始礦物、選礦工藝的影響存在較大差異,導(dǎo)致其難于回收利用。造成了大量釩尾礦堆存,給經(jīng)濟(jì)、環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響�；诖吮疚囊躁兾魃疥�(yáng)釩尾礦為研究對(duì)象,在對(duì)釩尾礦特性研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了釩尾礦的活化方式研究以及初步驗(yàn)證了釩尾礦制備泡沫混凝土的技術(shù)可行性。為釩尾礦的綜合利用提供基礎(chǔ)理論支撐。對(duì)釩尾礦進(jìn)行基本性質(zhì)研究。釩尾礦化學(xué)組成中存在較高SiO_2含量達(dá)64.2%,主要以石英的形式存在,還伴有少量的石膏、長(zhǎng)石、黃鐵礦等礦物。同時(shí)運(yùn)用不同的活化方式對(duì)釩尾礦進(jìn)行活化,并運(yùn)用活性指數(shù)K28對(duì)不同活化方式下釩尾礦的活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明機(jī)械粉磨復(fù)合堿性激發(fā)劑的方式對(duì)釩尾礦活性增強(qiáng)作用最為顯著,活性指數(shù)可達(dá)85.1%。經(jīng)此方式活化的釩尾礦可作為較理想的硅質(zhì)材料用于建筑制品生產(chǎn)中。通過(guò)單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn),綜合考慮釩尾礦的利用率以及泡沫混凝土制品性能,得出了制備釩尾礦泡沫混凝土的優(yōu)化配合比(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)):釩尾礦40%、礦渣34%、石灰5%、水泥熟料13%、石膏8%,外加干料總量的0.07%的鋁粉,水料比為0.6。此時(shí)制品抗壓強(qiáng)度為3.70MPa、絕干密度為592kg/m3。滿(mǎn)足JG/T 266-2011《泡沫混凝土》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的A06、C3.5級(jí)泡沫混凝土要求。通過(guò)XRD、SEM分析對(duì)水化過(guò)程反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究,分析了釩尾礦泡沫混凝土制品強(qiáng)度的來(lái)源。得出了在堿激發(fā)和硫酸鹽激發(fā)共同作用下,礦渣和尾礦顆粒表面的硅氧四面體和鋁氧四面體發(fā)生鍵的斷裂和重組,生成C-S-H凝膠和鈣礬石。針棒狀的鈣釩晶體穿插在凝膠孔隙中生長(zhǎng),將提高凝膠材料整體密實(shí)度,提升制品強(qiáng)度。使用專(zhuān)業(yè)圖形分析軟件“Image-Pro Plus”對(duì)釩尾礦泡沫混凝土斷面孔的分布狀況進(jìn)行分析,研究孔結(jié)構(gòu)的分布狀況對(duì)制品性能的影響,為孔結(jié)構(gòu)與制品性能的相關(guān)性研究提供一定的理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明當(dāng)制品原料組分基本相同,且制品孔隙率大致相當(dāng)時(shí),氣孔結(jié)構(gòu)分布狀況將對(duì)制品強(qiáng)度性能產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)氣孔孔徑較為集中的分布在平均孔徑左右時(shí)得到的制品抗壓性能最佳。
[Abstract]:Vanadium tailing is a solid waste produced by extracting vanadium from industrial acid. Because the V_2O_5 grade in vanadium ore is low and the properties of the tailings are affected by the original minerals, there are great differences in the processing process. As a result, it is difficult to recycle vanadium tailings, which results in a large amount of vanadium tailings, which brings negative effects to economy and environment. Based on this, this paper takes Shanyang vanadium tailings in Shaanxi as the research object, and based on the study of vanadium tailings, the characteristics of vanadium tailings are studied. The activation mode of vanadium tailings was studied and the technical feasibility of preparing foam concrete from vanadium tailings was preliminarily verified. The basic theoretical support for the comprehensive utilization of vanadium tailings was provided. The basic properties of vanadium tailings were studied. The chemical composition of the ore contains a high SiO_2 content of 64.2%, mainly in the form of quartz. Also accompanied by a small amount of gypsum, feldspar, pyrite and other minerals. At the same time, using different activation methods to activate vanadium tailings, The activity of vanadium tailings under different activation modes was evaluated by using activity index K28. The results showed that the activity of vanadium tailings was enhanced most obviously by mechanical grinding combined with alkaline activators. The activity index can reach 85.1. The vanadium tailings activated in this way can be used as ideal siliceous materials in the production of building products. By single factor test and orthogonal test, the utilization ratio of vanadium tailings and the properties of foam concrete products are considered synthetically. The optimum mix ratio of vanadium tailings foamed concrete was obtained (mass percent: 40% vanadium tailings, slag 34, lime 5, cement clinker 13, gypsum 8, aluminum powder 0.07% of the total dry material added, The ratio of water to material is 0.6. The compressive strength of the product is 3.70 MPA and the absolute dry density is 592 kg / m ~ 3. It meets the requirements of JG/T 266-2011 "foam concrete" industry standard. The reaction mechanism of hydration process is studied by XRD-SEM. The source of strength of vanadium tailings foam concrete products is analyzed. The bond fracture and recombination of SiO2 tetrahedron and aluminotetrahedron on the surface of slag and tailings are obtained under the combined action of alkali excitation and sulfate excitation. The formation of C-S-H gel and ettringite. The needle-rod calcium vanadium crystal grows in the gel pore, which will increase the overall compactness of the gel material. Using the professional graphic analysis software "Image-Pro Plus" to analyze the distribution of the broken face of vanadium tailings foam concrete, and to study the influence of the distribution of the pore structure on the properties of the products. It provides a theoretical basis for the study of the correlation between the pore structure and the properties of the products. The results show that when the components of the raw materials are basically the same and the porosity of the products is about the same, The distribution of stomatal structure will have a great influence on the strength properties of the products, and when the pore size is concentrated in the average pore size, the compressive properties of the products are the best.
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU528.2

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本文編號(hào)：1688671