中國(guó)的水泥產(chǎn)能截至2016年已達(dá)到24億噸,占據(jù)世界總量的60%,其生產(chǎn)過(guò)程的碳排放量占全國(guó)總量比例已超過(guò)11.3%,而在1990年該比例還不足5%。如此大量的溫室氣體排放給全球氣候變化帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn),此外水泥生產(chǎn)還帶來(lái)嚴(yán)重的空氣污染,危害人類(lèi)身體健康,因此推進(jìn)水泥替代材料的發(fā)展勢(shì)在必行且刻不容緩。地聚物材料是一種新型的綠色環(huán)保膠凝材料,也被公認(rèn)為是最具潛力的水泥替代材料,故而加速地聚物材料的研究與推廣對(duì)促進(jìn)水泥材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)升級(jí)與低碳發(fā)展意義重大。傳統(tǒng)地聚物的制備在硅鋁原料上選擇較窄,多以高活性原料為主,而對(duì)廣大低活性硅鋁原料少有研究,此外傳統(tǒng)的激發(fā)劑-硅鋁原料二元體系制備地聚物工藝還存在諸多不便和問(wèn)題。為此本文首先對(duì)贛南某地低品位鉀長(zhǎng)石礦進(jìn)行除雜提純,而后利用堿摻雜煅燒工藝對(duì)提純的低活性鉀長(zhǎng)石進(jìn)行活化處理制備地聚物合成原料,并以此進(jìn)行了加水一體化地聚物的制備及其制品性能的研究。具體試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)采用礦物自動(dòng)分析儀(MLA)對(duì)鉀長(zhǎng)石礦的工藝礦物學(xué)性質(zhì)展開(kāi)分析,結(jié)果表明該礦的有用礦物有鉀長(zhǎng)石、石英,雜質(zhì)礦物有云母、電氣石、石榴石、高嶺石等;礦石中鉀長(zhǎng)石的含量較低,且含大量的鐵雜質(zhì),其賦存形式多樣,但以電氣石和黑云母居多。雜質(zhì)礦物間性質(zhì)差異較大,難以同步除去,或需聯(lián)合多種方式對(duì)其進(jìn)行除雜提純;根據(jù)工藝礦物學(xué)分析結(jié)果,進(jìn)行了鉀長(zhǎng)石礦除雜提純?cè)囼?yàn)研究,結(jié)果表明,采用“高梯度強(qiáng)磁-分級(jí)脫泥-反浮選除鐵-石英分離”工藝對(duì)含K_2O:5.5%,Fe_2O_3:1.12%的贛南某鉀長(zhǎng)石礦進(jìn)行提純,可將精礦鉀鈉含量提至13.7%,Fe_2O_3含量降低至0.12%,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合平板玻璃用一等品等級(jí)(JC/T 895-2000)標(biāo)準(zhǔn);并獲得SiO_2含量為99.26%,Fe_2O_3含量為0.08%的石英精礦,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合日用陶瓷用優(yōu)等品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(QB/T 1637-2016)。(2)以鉀長(zhǎng)石精礦為主要硅鋁原料,采用碳酸鈉摻雜煅燒工藝對(duì)其進(jìn)行活化處理。試驗(yàn)結(jié)果表明,該活化方式可有效破壞鉀長(zhǎng)石晶體結(jié)構(gòu),提高其硅鋁活性。其最佳活化參數(shù)為鉀長(zhǎng)石與碳酸鈉質(zhì)量比為1:0.8,煅燒溫度850℃,煅燒時(shí)間60min,且各因素對(duì)鉀長(zhǎng)石活化效果的影響程度為:煅燒溫度碳酸鈉摻量煅燒時(shí)間。XRD、FTIR、SEM、TG-DTA分析表明鉀長(zhǎng)石-碳酸鈉體系在中溫環(huán)境下隨溫度的提高,體系中的鉀長(zhǎng)石和石英晶相不斷減少,逐漸轉(zhuǎn)為無(wú)定形物質(zhì),在850℃下完全分解,并在體系中生成可溶性離子化合物偏硅酸鈉和偏鋁酸鉀。(3)考察了四種養(yǎng)護(hù)環(huán)境對(duì)加水一體化鉀長(zhǎng)石基地聚物性能的影響,并在最適養(yǎng)護(hù)環(huán)境下以抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出最佳工藝參數(shù)。結(jié)果表明:在液固比為0.08:1,成型壓力為25MPa,烘箱養(yǎng)護(hù)溫度80℃,養(yǎng)護(hù)時(shí)間24h的條件下可制得抗壓強(qiáng)度高達(dá)102MPa的優(yōu)選地聚物試樣。FTIR、SEM分析表明較高的成型壓力和較低的液固比可促進(jìn)地聚合反應(yīng),降低試樣內(nèi)部孔隙,提高試樣抗壓強(qiáng)度。(4)考察了四種輔助原料摻入對(duì)鉀長(zhǎng)石基地聚物強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性能的影響。發(fā)現(xiàn)適量含活性硅鋁組分的材料添加對(duì)鉀長(zhǎng)石基地聚物試樣的強(qiáng)度具有較好的促進(jìn)作用,但當(dāng)添加量過(guò)高時(shí)則以引發(fā)地聚物試樣開(kāi)裂變形,而非活性輔助材料的添加對(duì)鉀長(zhǎng)石基地聚物試樣強(qiáng)度的提高影響較小,這是因?yàn)榉腔钚暂o助材料在地聚物試樣中的添加并未參與地聚合反應(yīng),而僅是起到骨料填充作用,但隨著骨料增多,試樣強(qiáng)度下降嚴(yán)重。XRD、TG-DSC、SEM分析及熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果表明,加水一體化鉀長(zhǎng)石基地聚物的抗壓強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高先增大后降低,25~700℃時(shí)地聚物試樣主要以無(wú)定形態(tài)及少量偏硅酸鈉及偏鋁酸鈉存在,900℃有明顯過(guò)燒現(xiàn)象,試樣塌陷變形。其最高耐熱溫度為700℃左右。
【學(xué)位單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TQ177
【部分圖文】：

研性能檢測(cè)微觀(guān)分析

試樣加工流程圖

第二章 鉀長(zhǎng)石提純?cè)囼?yàn)研究表 2.5 鐵在不同含鐵礦物相中的賦存比例/%礦物相 白云母 黑云母 電氣石石榴石碳酸錳鐵礦針鐵礦 其它 總量賦存比例 4.47 22.67 48.19 9.83 6.67 5.39 2.78 100由表 2.5 可知，該礦石鐵質(zhì)雜質(zhì)的賦存較為復(fù)雜，種類(lèi)豐富，形式多樣，其中主要分布在黑云母和電氣石當(dāng)中，其次不同程度地分布于針鐵礦、碳酸錳鐵礦和白云母等礦物當(dāng)中。而且這些含鐵礦物大多磁性較弱，部分甚至沒(méi)有磁性，因此可能需要采用多種聯(lián)合工藝進(jìn)行除鐵。2.3.4 主要含鐵礦物的嵌布粒度礦石中主要含鐵礦物的嵌布粒度如圖 2.2 所示。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;安徽探明一特大型鉀長(zhǎng)石礦[J];化工礦物與加工;2009年04期

2 薛彥輝,宋超,杜樹(shù)濤,張昭文;氟化物在低溫?zé)Y(jié)鉀長(zhǎng)石中行為的研究[J];中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;2002年01期

3 ;亞洲最大鉀長(zhǎng)石生產(chǎn)線(xiàn)在樂(lè)山投產(chǎn)[J];中國(guó)建材;2001年09期

4 李盛華;一種鉀長(zhǎng)石的OSL研究[J];核技術(shù);1988年11期

5 劉光龍;楊國(guó)蘭;任志學(xué);;鉀長(zhǎng)石制碳酸鉀聯(lián)產(chǎn)白色熔融水泥[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);1988年01期

6 郭峰;袁孝惇;;鉀長(zhǎng)石熱分解及還原的熱力學(xué)分析[J];化肥工業(yè);1988年01期

7 翟延君;;麥飯石的鑒別[J];遼寧中醫(yī)雜志;1988年06期

8 任必銳;張文廣;宋茜茜;;我國(guó)利用鉀長(zhǎng)石提取鉀肥工藝評(píng)述[J];中國(guó)鹽業(yè);2013年06期

9 王俊;劉輝;雷鋒文;毛小云;李華順;廖宗文;;幾種活化鉀長(zhǎng)石的釋鉀特點(diǎn)及肥效研究[J];化肥工業(yè);2017年06期

10 ;利用鉀長(zhǎng)石發(fā)展硫酸鉀工業(yè)的重要意義[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);1996年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王逸;磷石膏農(nóng)業(yè)資源化的利用技術(shù)與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王宏濤;鉀長(zhǎng)石提鋁新工藝研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2018年

2 陳志勇;贛南某低品質(zhì)鉀長(zhǎng)石礦的提純及其在地聚物制備中的應(yīng)用[D];江西理工大學(xué);2018年

3 陳華丹;NaOH-Na_2CO_3混合亞熔鹽介質(zhì)中鉀長(zhǎng)石的分解及其綜合利用[D];福建師范大學(xué);2017年

4 劉睿;鉀長(zhǎng)石相變過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2015年

5 鄧琴;鉀長(zhǎng)石水熱法制備礦物鉀肥工藝研究[D];成都理工大學(xué);2017年

6 程強(qiáng);河北某鉀長(zhǎng)石礦選礦工藝技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2014年

7 馬明;鉀長(zhǎng)石礦泥制鉀鈣肥及硫酸鉀的試驗(yàn)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

8 沈延彬;鉀長(zhǎng)石綜合利用技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

9 王恩雷;阜新鉀長(zhǎng)石制鉀肥及聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2008年

10 程福超;某低品位鉀長(zhǎng)石選礦廠(chǎng)工藝研究與設(shè)計(jì)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2882694