利用銀礦尾礦制備復(fù)相陶瓷
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 03:39
隨著生活水平的提高,人類對(duì)礦產(chǎn)資源的開采越來越頻繁,導(dǎo)致尾礦的產(chǎn)出越來越大,伴隨的環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重,這對(duì)人類的生產(chǎn)和生活都有一定的危害。根據(jù)尾礦自身的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其合理利用,能夠在解決環(huán)境污染的同時(shí)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。在以往的研究中,有的研究者成功地利用鋁土礦尾礦、鐵尾礦以及稀土尾礦等制備了陶瓷,也有研究者利用銀礦尾礦制備了陶粒、泡沫玻璃和建筑砂漿等。然而,鮮有利用銀礦尾礦制備陶瓷的相關(guān)研究。本文利用銀礦尾礦為主料配以一定的其他輔料,在合適的工藝條件下制備了堇青石-石英、莫來石-石英和透輝石-石英三種復(fù)相陶瓷。根據(jù)銀礦尾礦的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合理的配料,并設(shè)計(jì)計(jì)算了原料配比;根據(jù)原料的配比設(shè)計(jì)了陶瓷的燒制工藝。對(duì)所制備陶瓷的進(jìn)行了體積收縮率、體積密度、吸水率、顯氣孔率、抗彎強(qiáng)度以及熱膨脹系數(shù)等性能測試,優(yōu)選了陶瓷的配方和燒結(jié)溫度。同時(shí),對(duì)所制陶瓷進(jìn)行了XRD、FT-IR以及SEM等表征分析,探討了不同配比和燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能影響。主要包括:1.以銀礦尾礦為主料配以一定量的滑石和高嶺土制備了堇青石-石英復(fù)相陶瓷。根據(jù)陶瓷性能的測試結(jié)果優(yōu)選的最佳原料配比為銀礦尾礦...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尾礦庫類型:(a)傍山型,(b)山谷型,(c)平地型,(d)截河型[4]
[35-42]。這樣優(yōu)異的抗熱震性與堇青石相的結(jié)構(gòu)有關(guān),堇青石晶體結(jié)構(gòu)如圖1.2所示[43]。圖1.2 堇青石晶體結(jié)構(gòu)Figure 1.2 Crystal structure of cordierite圖1.2顯示堇青石是由五個(gè)Si-O四面體和一個(gè)Al-O四面體組成的六元環(huán)結(jié)構(gòu)。六元環(huán)沿c軸排列,相鄰兩層相互錯(cuò)開30o角。六元環(huán)之間靠Al-O四面體和Mg-O八面體連接在一起,其中Al-O四面體和Mg-O八面體依靠共棱連接在一起,使堇青石晶體獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致熱膨脹系數(shù)較低。根據(jù)已有文獻(xiàn)資料表明,利用銀礦尾礦的這種富含硅的尾礦去制備陶瓷的工藝還沒有被系統(tǒng)的研究,因此尋找一個(gè)利用銀礦尾礦制備陶瓷的方法是十分必要的[44-46]。與此同時(shí),研究者們?yōu)榱俗非笠恍└玫男阅埽ǔT诤铣蛇^程中加入一定量的化學(xué)純?cè)?
3等金屬氧化物。為了探究銀礦尾礦中的物相組成,采用X射線衍射儀對(duì)其進(jìn)行了測試,測試結(jié)果如圖2.1所示。圖2.1 銀礦尾礦的XRD圖Figure 2.1 The X-ray diffraction spectrum of silver mine tailings根據(jù)圖2.1可知,銀礦尾礦中主要物相為三方石英,除此之外還有碳酸鈣、輝石、角閃石和伊利石。銀礦尾礦中的石英可以作為陶瓷的脊料,加快干燥,減小坯體變形,增加機(jī)械強(qiáng)度[85]。伊利石可以提高坯體的可塑性[86],碳酸鈣和角閃石可以在高溫下起到助融的作用。綜上,銀礦尾礦用于陶瓷的制備在成分方面具有一定的可行性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尾礦庫濕地重金屬污染的生物富集特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 韓瑞杰,求瑞娟,任逸晨,王建英,司萬童,張雪峰. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]礦產(chǎn)資源的開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)研究[J]. 楊雷. 世界有色金屬. 2018(19)
[3]黃金尾礦綜合利用的研究進(jìn)展[J]. 李楊,孟凡濤,王鵬. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]我國尾礦庫環(huán)境與安全的現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 趙立芳,趙轉(zhuǎn)軍,曹興,劉佳,張兆虎,王旋. 現(xiàn)代礦業(yè). 2018(06)
[5]南京山景尾礦庫重大危險(xiǎn)源安全評(píng)價(jià)及對(duì)策[J]. 劉斌. 現(xiàn)代礦業(yè). 2018(01)
[6]尾礦庫安全評(píng)價(jià)存在的問題與對(duì)策[J]. 陳生水. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]伊利石型粘土在衛(wèi)生陶瓷坯料配方中的應(yīng)用[J]. 岳邦仁,陳維堯,崔占東,張向衛(wèi),葉春南,李良濱. 陶瓷. 2016(02)
[8]尾礦庫大氣環(huán)境防護(hù)距離研究[J]. 王瀅. 金屬礦山. 2016(01)
[9]Nucleation and crystallization of tailing-based glass-ceramics by microwave heating[J]. Bao-wei Li,Hong-xia Li,Xue-feng Zhang,Xiao-lin Jia,Zhi-chao Sun. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(12)
[10]鈾尾礦庫尾礦砂大氣污染的控制研究[J]. 張欣,彭小勇,黃帥. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
碩士論文
[1]高性能堇青石陶瓷的制備及影響因素分析[D]. 韓楨.吉林大學(xué) 2017
[2]超輕/輕質(zhì)粉煤灰陶粒的研制[D]. 郗斐.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3369828
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尾礦庫類型:(a)傍山型,(b)山谷型,(c)平地型,(d)截河型[4]
[35-42]。這樣優(yōu)異的抗熱震性與堇青石相的結(jié)構(gòu)有關(guān),堇青石晶體結(jié)構(gòu)如圖1.2所示[43]。圖1.2 堇青石晶體結(jié)構(gòu)Figure 1.2 Crystal structure of cordierite圖1.2顯示堇青石是由五個(gè)Si-O四面體和一個(gè)Al-O四面體組成的六元環(huán)結(jié)構(gòu)。六元環(huán)沿c軸排列,相鄰兩層相互錯(cuò)開30o角。六元環(huán)之間靠Al-O四面體和Mg-O八面體連接在一起,其中Al-O四面體和Mg-O八面體依靠共棱連接在一起,使堇青石晶體獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致熱膨脹系數(shù)較低。根據(jù)已有文獻(xiàn)資料表明,利用銀礦尾礦的這種富含硅的尾礦去制備陶瓷的工藝還沒有被系統(tǒng)的研究,因此尋找一個(gè)利用銀礦尾礦制備陶瓷的方法是十分必要的[44-46]。與此同時(shí),研究者們?yōu)榱俗非笠恍└玫男阅埽ǔT诤铣蛇^程中加入一定量的化學(xué)純?cè)?
3等金屬氧化物。為了探究銀礦尾礦中的物相組成,采用X射線衍射儀對(duì)其進(jìn)行了測試,測試結(jié)果如圖2.1所示。圖2.1 銀礦尾礦的XRD圖Figure 2.1 The X-ray diffraction spectrum of silver mine tailings根據(jù)圖2.1可知,銀礦尾礦中主要物相為三方石英,除此之外還有碳酸鈣、輝石、角閃石和伊利石。銀礦尾礦中的石英可以作為陶瓷的脊料,加快干燥,減小坯體變形,增加機(jī)械強(qiáng)度[85]。伊利石可以提高坯體的可塑性[86],碳酸鈣和角閃石可以在高溫下起到助融的作用。綜上,銀礦尾礦用于陶瓷的制備在成分方面具有一定的可行性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尾礦庫濕地重金屬污染的生物富集特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 韓瑞杰,求瑞娟,任逸晨,王建英,司萬童,張雪峰. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]礦產(chǎn)資源的開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)研究[J]. 楊雷. 世界有色金屬. 2018(19)
[3]黃金尾礦綜合利用的研究進(jìn)展[J]. 李楊,孟凡濤,王鵬. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]我國尾礦庫環(huán)境與安全的現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 趙立芳,趙轉(zhuǎn)軍,曹興,劉佳,張兆虎,王旋. 現(xiàn)代礦業(yè). 2018(06)
[5]南京山景尾礦庫重大危險(xiǎn)源安全評(píng)價(jià)及對(duì)策[J]. 劉斌. 現(xiàn)代礦業(yè). 2018(01)
[6]尾礦庫安全評(píng)價(jià)存在的問題與對(duì)策[J]. 陳生水. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]伊利石型粘土在衛(wèi)生陶瓷坯料配方中的應(yīng)用[J]. 岳邦仁,陳維堯,崔占東,張向衛(wèi),葉春南,李良濱. 陶瓷. 2016(02)
[8]尾礦庫大氣環(huán)境防護(hù)距離研究[J]. 王瀅. 金屬礦山. 2016(01)
[9]Nucleation and crystallization of tailing-based glass-ceramics by microwave heating[J]. Bao-wei Li,Hong-xia Li,Xue-feng Zhang,Xiao-lin Jia,Zhi-chao Sun. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(12)
[10]鈾尾礦庫尾礦砂大氣污染的控制研究[J]. 張欣,彭小勇,黃帥. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
碩士論文
[1]高性能堇青石陶瓷的制備及影響因素分析[D]. 韓楨.吉林大學(xué) 2017
[2]超輕/輕質(zhì)粉煤灰陶粒的研制[D]. 郗斐.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3369828
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