一种用于难凝尾砂的水淬渣基胶结材料研究

【摘要】安徽某矿山由于尾砂性质特殊，普通水泥与尾砂胶结效果不佳，不能满足矿山生产需要，急需开发一种对该尾砂胶结效果优良且成本低廉的胶结剂。本文首先通过一系列物理化学实验，研究了该矿尾砂的基本特性，取得一些必要的基础参数。该矿尾砂较细，平均粒径为83.25微米，且矿石中含有难凝结的滑石等组分，导致普通水泥对其胶结效果不佳。本着便于生产，就地取材原则，通过实地考察，选取该矿附近某矿渣微粉厂生产的矿渣微粉，决定以矿渣微粉为胶结剂主要成分，通过选取适当的激发剂激发矿渣活性，以制备矿渣胶结剂。为了直观的考察激发剂对该矿渣的激发效果以及自制的胶结剂对该矿尾砂的胶结效果，决定采用砂浆实验。固定料浆浓度70%和灰砂比1:3。实验选取了碱性激发剂和硫酸盐激发剂两类激发剂。通过单因素激发、二元复合激发及多元正交实验激发，确定胶结剂最优配方为，矿渣：熟料：固体水玻璃：烧碱=1：0.3：0.12：0.02。实验结果显示，自制胶结剂对该矿尾砂的胶结效果明显优于PC32.5水泥。且自制胶结剂生产成本低于PC32.5水泥。确定胶结剂配方后，借助SEM分析和DSC分析等手段，对自制的矿渣胶凝材料的水化产物进行定性和微观结构分析，阐述了胶结剂的水化机理。对矿渣胶结材料胶结机理的研究表明该胶结材料的水化产物主要为无定型的水化硅酸钙凝胶（C-S-H）和板状Ca(OH)2晶体。Ca(OH)2晶体在水化反应前期大量生成，在水化反应中后期大量消耗直至完全消失。未见钙矾石和其它结晶物。
【作者】王旭；
【导师】姚中亮；
【作者基本信息】长沙矿山研究院，采矿工程，2014，硕士
【关键词】矿渣微粉；激发剂；胶结机理；难凝尾砂；

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