磷尾礦是磷化工行業(yè)選礦提取磷精礦后產(chǎn)生的大宗礦業(yè)固體廢棄物,我國每年排放的磷尾礦約幾百萬噸,但由于磷尾礦綜合利用率較低,大量磷尾礦長(zhǎng)期堆放于尾礦庫,這不僅是資源的浪費(fèi),還對(duì)礦區(qū)周圍的環(huán)境也造成嚴(yán)重的影響,根據(jù)磷尾礦高鈣鎂低磷的特點(diǎn),CaO含量約30%,MgO含量約18%,可視為一種白云石資源,作為鎂鈣質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)原料加以利用。鎂鈣質(zhì)耐火材料中的CaO具有良好的高溫韌性、耐沖擊性、耐剝落性和耐高堿性渣的腐蝕,對(duì)高溫?zé)掍摖t膛起到一定的保護(hù)作用,還能吸附鋼水中的硫（S）、磷（P）、氧（O）以及二氧化硅（SiO₂）、氧化鋁（Al₂O₃）等非金屬夾雜物,提高鋼水的純度。另外,鎂鈣質(zhì)耐火材料屬于一種堿性耐火材料,以較低的原料價(jià)格、獨(dú)特的使用性能和在環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)被耐火行業(yè)和煉鋼行業(yè)一致看好,在此背景下,論文提出利用白云石質(zhì)磷尾礦制備鎂鈣質(zhì)耐火材料,為磷尾礦的綜合利用提供一定的理論支撐。主要研究結(jié)果如下:（1）通過數(shù)學(xué)矩陣論的方法計(jì)算出磷尾礦制備鎂鈣質(zhì)耐火材料體系中發(fā)生的獨(dú)立反應(yīng)數(shù)為9個(gè),獨(dú)立反應(yīng)可分為兩類,第一類為主礦物白云石分... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）、（b）、（c）為預(yù)煅燒磷尾礦的SEM圖譜，（d）、（e）、（f）為消化工藝處理磷

（d） （e） （f）圖 6-14 （a）、（b）、（c）為空白樣的掃描電鏡圖，（d）、（e）、（f）為添加量為 4%，加入Ti：Zr=1:3 的掃描電鏡圖Figure 6-14 (a), (b), (c) is a scanning electron micrograph of the blank, (d), (e), (f) is added in 4%,Ti: Zr = 1:3 Scanning electron micrograph由圖 6-14 可以看出，空白樣顆粒煅燒過后表面比較粗糙，甚至出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，存在大量的氣孔，當(dāng)加入復(fù)合添加劑后，顆粒表面比較光滑，氣孔減少，致密度增加，加入復(fù)合添加劑的耐火材料比空白樣的抗水化性能提高 8%左右，這是因?yàn)榧尤爰{米 TiO2和納米 ZrO2后，在煅燒的過程中形成 CaZrO3和 CaTiO3固溶體，分布在 CaO 和 MgO 之間，由于加入的納米 TiO2和納米 ZrO2只與 CaO發(fā)生反應(yīng)，因此，生成的固溶體圍繞在CaO周圍，在煅燒的過程中形成′保護(hù)膜μ，阻礙了 Ca2+的擴(kuò)散，使得 Ca2+不易和水分子發(fā)生接觸，從而提高了鎂鈣質(zhì)耐火材料的抗水化性能。耐火材料的水化易發(fā)生在 CaO 和 MgO 的晶界交接處和三相點(diǎn)處，加入復(fù)合添加劑后，在 CaO 和 MgO 的晶界交接處和三相點(diǎn)處形成固溶體，

6-15 （B）為 Ca 元素、（C）為 Mg 元素、（D）為 O 元素、（E）為 Ti 元素、（F）為元素的 TEM 圖譜igure 6-15 (B) is the TEM spectrum of Ca element, (C) is Mg element, (D) is O element, (E)Ti element, and (F) is Zr element由上圖可以看出，對(duì)圖 A 區(qū)域進(jìn)行 TEM 元素掃描，加入的納米 TiO2和 ZrO2很好地分散在 Ca（圖 B）、Mg（圖 C）、O（圖 D）的元素中。TiO2和 Z高溫煅燒過程中分別與 CaO 反應(yīng)生成相應(yīng)的固溶體，在 CaO 周圍形成一保護(hù)膜”，隔絕水分子與 CaO 的接觸，從而提高耐火材料的抗水化性能。.6.5 X 射線光電子能譜（XPS）分析對(duì)耐火材料中的 Ca 元素做了 X 射線光電子能譜（XPS）分析，研究空白加入復(fù)合添加劑的量為 4%，Ti：Zr=1:3 的鎂鈣質(zhì)耐火材料 Ca 元素結(jié)合能的情況，如圖 6-16、6-17、6-18、6-19 和表 6-5 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]磷尾礦充填體中有害元素的溶出行為研究[D]. 楊麗.貴州大學(xué) 2015
[2]白云石制品的優(yōu)化制備工藝及性能研究[D]. 蒯超.武漢科技大學(xué) 2013
[3]反浮選磷尾礦的綜合利用[D]. 田興.武漢工程大學(xué) 2013
[4]白云石的熱分解規(guī)律及其應(yīng)用[D]. 陳永弟.吉林大學(xué) 2012
[5]礦渣磷尾礦免燒磚的開發(fā)研究[D]. 茹曉紅.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3575421