發(fā)布時間：2020-04-14 19:29

【摘要】：銅渣(CS)是火法冶煉銅的工業(yè)過程中產生的一種有色金屬渣,隨著對銅的需求量的增加,每年都會產生大量的銅渣。銅渣堆積不僅占用大量土地,而且會對周邊環(huán)境造成危害,因此如何大宗的高效綜合利用銅渣已成為當前亟待解決的問題。本論文研究了銅渣與磷酸鹽在常溫下進行反應制備快凝早強的銅渣基鐵系磷酸鹽化學鍵合材料(IPCBC)。(1)通過試驗確定銅渣基鐵系磷酸鹽化學鍵合材料的制備方案,當采用磷酸二氫銨(ADP)作為磷源,水灰比為0.14,CS/ADP=4.0時,試件的力學性能最高,其1d、3d、7d、28d的強度分別達到31.7MPa,38.2MPa,41.2MPa和42.8MPa。通過XRD、SEM和FT-IR等表征分析表明,IPCBC材料產物主要為磷酸鐵(Fe PO_4)、三聚磷酸鐵(Fe H_2P_3O_(10))和磷鐵銨礦物(NH_4Fe_2(PO_4)_2OH·2H_2O)等膠凝相產物。材料體系中膠凝相產物使大量的銅渣微粒粘結成整體,使材料具有一定的強度。(2)研究了硼砂、硼酸和三聚磷酸鈉摻量及其復合摻量對IPCBC材料性能的影響,結果表明:適當?shù)呐鹕�、硼酸和三聚磷酸鈉摻量可延緩IPCBC材料的凝結時間和提升材料強度。(3)研究了IPCBC材料經不同溫度處理后的性能變化,結果表明:采用磷酸二氫銨制備的IPCBC材料(ADP-IPCBC)在200℃時材料強度下降較大,在400℃-600℃時材料強度變化較小,在800-1200℃時,由于燒結現(xiàn)象的發(fā)生,ADP-IPCBC材料強度出現(xiàn)較大的增長,經1200℃處理后,ADP-IPCBC材料強度達到111.2MPa。采用磷酸二氫鉀(KDP)制備的IPCBC材料(KDP-IPCBC)強度隨著溫度的提升呈緩慢下降的態(tài)勢,經1200℃高溫處理后,KDP-IPCBC材料出現(xiàn)熔融現(xiàn)象,材料結構破壞,強度基本喪失。(4)研究了ADP-IPCBC材料的抗水浸泡性能,經自然養(yǎng)護28d的試件在水中浸泡48h后的軟化系數(shù)為0.63,吸水率為8.16%,說明ADP-IPCBC材料在抗水浸泡性能方面存在不足,為提高ADP-IPCBC材料的耐水性,試驗探究了粉煤灰摻量對提高ADP-IPCBC材料耐水性的影響,結果表明當粉煤灰摻量為10%時,可提高ADP-IPCBC材料的后期強度及耐水性。
【圖文】：

實驗原料.1 銅渣本實驗采用的銅渣來自云南銅業(yè)集團的銅冶煉渣。銅渣(Copper Slag，，)，黑色固體，其主要化學組成見表 2.1，其中 Fe 含量可達 36.82%，結合學組成和 XRD 分析（圖 2.1），可得銅渣主要礦物相為鐵橄欖石（Fe2Si鐵礦（Fe3O4）。表 2.1 銅渣的化學組成Table 2.1 The chemical composition of copper slagItem Fe SiO2CaO MgO Al2O3SO3PbO ZnO MnO Cuntent/% 36.82 26.25 4.45 2.74 3.53 2.61 0.47 1.95 0.83 0.

工大學碩士學位論文灰主要礦物相為莫來石(Al6Si2O13)和石膏(CaSO42H2O)。表 2.2 粉煤灰的化學組成Table 2.2 The chemical composition of fly ashItem SiO2Fe2O3Al2O3MgO CaO SO3PbO ZnO MnOContent/% 36.82 26.25 4.45 2.74 3.53 2.61 0.47 1.95 0.83
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X758

【參考文獻】

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本文編號：2627629