活化銅尾礦及其堿激發(fā)膠凝材料制備研究.pdf

1、堿激發(fā)膠凝材料是一種新型膠凝材料，以硅鋁質(zhì)廢棄物為原料，以堿為激發(fā)劑，經(jīng)歷溶解、再聚和的過程凝結(jié)硬化并具有水硬性。它具有能耗低、制備工藝簡單、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，并且可以提供與普通水泥相似的性能。本文以銅尾礦為研究對象，通過不同的活化方式對銅尾礦進行活化，并以銅尾礦為主要原料制備了銅尾礦堿激發(fā)膠凝材料，得到以下結(jié)論：
　　銅尾礦的基本特性研究中得到銅尾礦的平均粒徑為66.63μm，邊界粒徑（D10，D90）=（10.99,268.

2、8），銅尾礦的離散度為4.25顆粒分布不均勻；銅尾礦的化學(xué)組成主要為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，銅尾礦主要的礦物組分為石英，鈉長石，綠泥石，白云石；銅尾礦顆粒的形狀是不規(guī)則的，有的呈片狀，有的呈塊狀，較大顆粒周圍附著著較多小顆粒，顆粒粒徑大小為不均勻分布，較大的顆粒表面較光滑平整，棱角分明，晶體特征明顯。
　　借助球磨機對銅尾礦進行機械活化，實驗表明機械球磨可以提高銅尾礦的活性，但是活化后銅尾礦活性依然處于較低水平。

3、銅尾礦原樣的硅、鋁的浸出濃度是非常低的，硅的浸出濃度為37.31μg/mL，鋁的浸出濃度為10.19μg/mL，機械球磨3h后硅、鋁的浸出濃度分別達到47.02μg/mL和18.98μg/mL。
　　對銅尾礦進行熱活化實驗研究得到熱活化的活化方式相較于單純的機械活化能夠更好的提高銅尾礦的硅、鋁活性，當煅燒溫度為600℃時，煅燒時間為120分鐘時活化的銅尾礦活性最高，硅、鋁的浸出濃度分別為57.53μg/mL、22.41μg/mL。

4、復(fù)合熱活化通過正交實驗得到活化銅尾礦的最佳組合參數(shù)為煅燒時間為120min，煅燒溫度為600℃，銅尾礦/氫氧化鈉質(zhì)量比為5:1，在此條件下銅尾礦硅的浸出濃度為192.35μg/mL，鋁的浸出濃度為88.83μg/mL。
　　以銅尾礦為主要原料制備堿激發(fā)膠凝材料，實驗表明水玻璃模數(shù)與水玻璃產(chǎn)量對銅尾礦堿激發(fā)膠凝材料的抗壓強度有重要的影響。通過正交實驗分析，水灰比對銅尾礦堿激發(fā)膠凝材料強度的影響最大，堿灰比對強度的影響較大，水玻璃模數(shù)