近年,隨著大型石英質(zhì)玉石礦在我國的開采和利用,大量石英質(zhì)玉尾礦隨之產(chǎn)生。石英質(zhì)玉尾礦屬于鋁硅型固體廢棄物,含有大量SiO₂、MgO、Al₂O₃、CaO等制備微晶玻璃的主要原料。與此同時,其中亦含有少量Fe、Mn等重金屬元素,堆存填埋會危害環(huán)境安全。目前使用石英質(zhì)玉尾礦為主要原料制備微晶玻璃的工作未見開展。此外,目前制備固體廢棄物的方法主要有熔融法、燒結(jié)法兩大類,但均需經(jīng)過高溫熔制階段,造成較大耗能,而無需經(jīng)過高溫熔制階段直接燒結(jié)的方法目前少有研究。有鑒于此,本文擬采用石英質(zhì)玉尾礦為主要研究對象,使用XRD、熒光分析、Raman分析、DSC分析、FESEM等測試方法對其熱學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成分和物相組成進(jìn)行研究,并明確其添加部分氧化物或其他固體廢棄物調(diào)整組成,采用熔融法、燒結(jié)法制備微晶玻璃的可行性。明確了使用不同方法制備微晶玻璃時石英質(zhì)玉尾礦的合適摻量及熱處理制度;研究了改變預(yù)處理制度對石英質(zhì)玉尾礦原料燒結(jié)活性、以及石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相、結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究結(jié)果顯示:1)使用石英質(zhì)玉尾礦為主要原料,摻加MgO、Na

【文章來源】： 武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 尾礦的定義及分類
        1.1.2 尾礦的危害及其堆存現(xiàn)狀
        1.1.3 石英質(zhì)玉尾礦、CRT玻璃、HF廢液的堆棄現(xiàn)狀
    1.2 尾礦微晶玻璃
        1.2.1 使用尾礦制備微晶玻璃的可行性及意義
        1.2.2 尾礦微晶玻璃的制備方法
    1.3 石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題
    1.4 本文研究內(nèi)容、目的及意義
        1.4.1 本文研究目的
        1.4.2 本文研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)與測試
    2.1 實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.4 試樣制備
        2.4.1 熔融法基礎(chǔ)玻璃制備
        2.4.2 燒結(jié)法玻璃配合料制備
        2.4.3 直接燒結(jié)法玻璃配合料制備
        2.4.4 基礎(chǔ)玻璃與玻璃配合料熱效應(yīng)分析
        2.4.5 熔融法微晶玻璃試樣制備
        2.4.6 燒結(jié)法/直接燒結(jié)法微晶玻璃試樣制備
    2.5 結(jié)構(gòu)及性能測試
        2.5.1 熒光分析
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 拉曼光譜分析
        2.5.4 顯微形貌分析
        2.5.5 力學(xué)性能及體積密度
        2.5.6 吸水率
        2.5.7 化學(xué)穩(wěn)定性及耐蝕性
第3章 熔融法制備石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃
    3.1 引言
    3.2 石英質(zhì)玉尾礦的成分及晶相分析
        3.2.1 成分分析
        3.2.2 晶相分析
    3.3 MAS系玻璃的設(shè)計、制備和分析
        3.3.1 MAS系玻璃組成設(shè)計
        3.3.2 石英質(zhì)玉尾礦摻量對MAS基礎(chǔ)玻璃熔制和成型的影響
        3.3.3 石英質(zhì)玉尾礦摻量對 MAS 基礎(chǔ)玻璃 DSC 曲線的影響
    3.4 MAS系石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相及顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.4.1 晶化溫度對石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相的影響
        3.4.2 石英質(zhì)玉尾礦摻量對石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相及顯微結(jié)構(gòu)的影響
    3.5 MAS系石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的性能分析
        3.5.1 MAS系石英質(zhì)玉尾礦的外觀性能分析
        3.5.2 MAS系石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的理化性能分析
        3.5.3 MAS系石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的耐磨性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 燒結(jié)法制備CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃
    4.1 引言
    4.2 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃組成及燒結(jié)工藝的確定
        4.2.1 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃組成設(shè)計
        4.2.2 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃燒結(jié)工藝的確定
        4.2.3 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃燒結(jié)溫度的確定
    4.3 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的晶相及顯微結(jié)構(gòu)分析
    4.4 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的性能分析
        4.4.1 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的外觀性能分析
        4.4.2 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的致密度分析
        4.4.3 CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的耐蝕性分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 尾礦預(yù)處理對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃的影響
    5.1 引言
    5.2 HF、Na OH 預(yù)處理初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 HF預(yù)處理對石英質(zhì)玉尾礦原料成分、晶相的影響
        5.3.1 HF預(yù)處理對石英質(zhì)玉尾礦原料化學(xué)成分的影響
        5.3.2 HF預(yù)處理對石英質(zhì)玉尾礦原料晶相的影響
    5.4 HF預(yù)處理對石英質(zhì)玉尾礦析晶能力的影響
    5.5 HF預(yù)處理對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相及顯微結(jié)構(gòu)的影響
        5.5.1 HF溶液濃度的改變對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相的影響
        5.5.2 預(yù)處理反應(yīng)時間的改變對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相的影響
        5.5.3 預(yù)處理溫度的改變對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃晶相的影響.
        5.5.4 HF預(yù)處理對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響
    5.6 HF預(yù)處理對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃外觀性能的影響
    5.7 HF預(yù)處理對CRT-石英質(zhì)玉尾礦微晶玻璃致密度及耐蝕性的影響
    5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
科研成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effect of Fe2O3 on the crystallization behavior of glass-ceramics produced from naturally cooled yellow phosphorus furnace slag [J]. Hong-pan Liu,Xiao-feng Huang,Li-ping Ma,Dan-li Chen,Zhi-biao Shang,Ming Jiang.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(03)
[2]鐵尾礦-CRT玻璃協(xié)同制備CMAS微晶玻璃的研究 [J]. 鄭偉宏,王哲,晁華,盛麗,崔晶晶,彭志剛,沈春華.  硅酸鹽通報. 2016(02)
[3]助熔劑對CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃燒結(jié)和性能的影響 [J]. 徐長偉,陳勇,孟琦涵,馬世方,曾偉.  材料導(dǎo)報. 2015(S2)
[4]熱處理對煤矸石鐵尾礦微晶玻璃微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能影響 [J]. 王長龍,梁寶瑞,鄭永超,劉世昌,楊建.  材料熱處理學(xué)報. 2015(11)
[5]CaO/SiO2質(zhì)量比對不銹鋼渣微晶玻璃析晶及性能的影響 [J]. 吳春麗,張深根,楊健,潘德安,劉波.  材料導(dǎo)報. 2015(18)
[6]Pr2O3對含Cr2O3輝石系礦渣微晶玻璃晶化行為的影響 [J]. 孫凱宇,趙鳴,陳華,何曉宇,李保衛(wèi).  人工晶體學(xué)報. 2015(08)
[7]廢CRT玻璃的資源再利用技術(shù)研究現(xiàn)狀 [J]. 楊杰雄,關(guān)杰,黃慶,莫小華,劉思穎.  上海第二工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[8]采用一步燒結(jié)法的鋼渣基微晶玻璃制備機(jī)理 [J]. 李宇,代文彬,蒼大強(qiáng).  硅酸鹽通報. 2014(12)
[9]利用鎳鐵渣及粉煤灰制備CMSA系微晶玻璃的研究 [J]. 張文軍,李宇,李宏,蒼大強(qiáng).  硅酸鹽通報. 2014(12)
[10]利用工業(yè)廢渣制備微晶玻璃的現(xiàn)狀及前景 [J]. 曾繁良,謝小妍,陸金馳.  佛山陶瓷. 2014(10)

碩士論文
[1]HCI/HF體系與砂巖礦物的反應(yīng)動力學(xué)研究[D]. 馮艷琳.西南石油大學(xué). 2015
[2]SiO2-Al2O3-MgO-F系可加工微晶玻璃析晶研究[D]. 孔德鈺.山東建筑大學(xué). 2014
[3]透輝石基CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶和性能研究[D]. 楊廣躍.浙江大學(xué). 2012
[4]尾礦制備MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃的研究[D]. 蘇衛(wèi)國.遼寧科技大學(xué). 2012
[5]MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃組成結(jié)構(gòu)與光透過率關(guān)系的研究[D]. 王靜.武漢理工大學(xué). 2011
[6]微晶玻璃的研制[D]. 南雪麗.蘭州理工大學(xué). 2006



本文編號：3532092