近幾年中國(guó)大量進(jìn)口幾內(nèi)亞高鐵鋁土礦,產(chǎn)生大量高堿的高鐵赤泥,污染環(huán)境的同時(shí)又造成了金屬資源的浪費(fèi).針對(duì)高鐵赤泥目前面臨的處理難題,研究以高鐵赤泥還原提鐵后的尾渣為原料制備硫鋁酸鹽水泥,從燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、冷卻方式三方面考察硫鋁酸鹽水泥熟料的燒結(jié)情況.實(shí)驗(yàn)通過XRD檢測(cè)觀察水泥熟料中關(guān)鍵相3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄和β-2CaO·SiO₂的結(jié)晶情況,結(jié)果顯示在1 350℃、保溫時(shí)間1.0 h、空冷的條件下,3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄和β-2CaO·SiO₂的結(jié)晶最充分. 

【文章來源】：材料與冶金學(xué)報(bào). 2020,19(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

高鐵赤泥的XRD圖

表2 提鐵尾渣的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table 2 The chemical composition of iron slag(mass fraction) % Na2O Al2O3 SiO2 CaO TiO2 Fe2O3 1.68 30.68 15.35 41.24 7.96 1.08實(shí)驗(yàn)使用的其他藥品及試劑(分析純)有:CaF2,CaO,Al2O3(天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心);CaSO4·2H2O(沈陽東興試劑廠).

選擇保溫時(shí)間為1.0 h、空冷的條件下進(jìn)行燒結(jié)溫度實(shí)驗(yàn).圖5為不同燒結(jié)溫度下水泥熟料的宏觀形貌.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著燒結(jié)溫度的升高,水泥熟料顏色加深、硬度增加;1 400 ℃的水泥熟料外表面出現(xiàn)大量黑色斑點(diǎn),有明顯燒損.圖6顯示了燒結(jié)溫度實(shí)驗(yàn)的XRD分析結(jié)果,燒結(jié)后的物相為3CaO·3Al2O3·CaSO4,β-2CaO·SiO2和少量的CaTiO3.CaTiO3是高鐵赤泥中的TiO2與還原過程中加入的CaO化合而成,在水泥熟料后期水化中水化活性較低,少量的CaTiO3不會(huì)影響水泥熟料凝結(jié)后的強(qiáng)度[13].β-2CaO·SiO2相的主衍射峰強(qiáng)度隨溫度變化的趨勢(shì)很小,在1 350 ℃達(dá)到了最高,說明在1 350 ℃條件下β-2CaO·SiO2相的結(jié)晶更充分.在1 250～1 400 ℃下硫鋁酸鈣相的主衍射峰強(qiáng)度均很高,結(jié)晶充分,說明在水泥熟料中硫鋁酸鈣相占燒成物相的絕大部分.1 300～1 350 ℃是硫鋁酸鹽水泥的理論燒結(jié)區(qū)間,硫鋁酸鈣在此溫度下大量形成[13].圖7顯示,在1 250～1 350 ℃,硫鋁酸鈣相的結(jié)晶趨勢(shì)變好,在1 350 ℃,硫鋁酸鈣主衍射峰強(qiáng)度達(dá)到最高,其結(jié)晶趨勢(shì)最好,結(jié)晶最充分.但升至1 400 ℃時(shí),硫鋁酸鈣相主衍射峰強(qiáng)度下降明顯,說明燒結(jié)溫度過高導(dǎo)致3CaO·3Al2O3·CaSO4和CaSO4分解,此溫度實(shí)驗(yàn)的最佳溫度為1 350 ℃.圖6 不同溫度下水泥熟料的XRD圖

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3418204