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千枚岩中绢云母的回收及其在保温材料中的应用研究

作　者: 李丽英
导　师: 刘建朝
学　校: 长安大学
专　业: 材料学
关键词: 千枚岩绢云母选矿浮选水镁石纤维保温材料
分类号: TU551
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

绢云母是一种天然细粒鳞片状的白云母,属碱金属和碱土金属的含水铝硅酸盐。在我国,绢云母分布十分广泛,在四川、福建、安徽、陕西、新疆等地均有发现,但是除福建、安徽等个别矿区品位较高外,很多地区开发利用的价值较少。尽管如此,随着旧矿资源的日益匮乏和云母在许多行业应用的逐渐推广,很多研究者都将目光集中到新资源的开发中。陕西省绢云母分布广泛,主要富集在绢云母片岩和千枚岩中,因为其品位不高,所以不被人们重视,并且这些岩石容易造成山体滑坡和路基破裂等危害,给人民的生产和生活带来不便。因此,就社会发展和资源合理利用来看,将这些岩石作为绢云母开发的新资源,不仅能开发利用有价值的矿物,而且变害为利,具有实际意义。本文就是本着这一宗旨,进行了千枚岩中回收绢云母的试验研究,并对试验结果和影响因素作了分析。千枚岩采自陕西省西乡地区,经偏光显微镜和X射线衍射分析,绢云母含量为29.9%,伴生矿物有石英、长石和绿泥石。原岩经过重选、浮选试验,在酸性介质阳离子捕收体系中,采用十二胺作捕收剂兼起泡剂,可溶性淀粉作抑制剂,同时用H2SO4作PH调整剂,控制矿浆PH在2～3之间浮选回收绢云母。设计试验结果表明,重选后一次浮选,矿浆浓度为25%,捕选剂用量为140g/t时,浮选矿物中绢云母的含量和产出率相对较好,但纯度并不高。在一次浮选的基础上进行二次浮选,同时再加入用量为300g/t的抑制剂,浮选得到的矿物中绢云母含量提高到72.01%,绢云母产出率为9.77%。经过二次浮选得到的矿物中绢云母虽然产出率不高,但是纯度提高了,尤其是石英和长石含量较少,所以建议采取粗选后二次浮选的方法回收绢云母。由于绢云母具有许多优良的物理化学性能和特殊的层状结构,目前在橡胶、塑料、涂料,陶瓷、建材等诸多行业中应用广泛。但是,将绢云母用于保温材料,在建筑行业使用的报道不多。近些年来,我国建筑行业发展迅速,节约能源、推广绿色建材已经成为构建和谐社会的必然发展趋势。因此,发展建筑保温隔热工程已经成为实现现代化建设的重点之一。采用绢云母作为制作保温材料的原料之一,主要是想利用其含铁量低,且具有片状的“三明治”式结构来阻隔热量的传递。本文在回收绢云母的基础上,还就绢云母在保温材料中的应用进行了初步探索。实验研究表明:以石膏作为胶凝材料,绢云母和水镁石纤维作为主要原料制备的复合材料具有保温隔热性能。通过扫描电镜观察、导热系数测定、力学性能测试等手段分析可知,该复合材料的热导率和表观密度随着绢云母和水镁石纤维用量及水料比的增加而逐渐降低,同时强度也在降低。取设计配合比为石膏n:绢云母m:水镁石纤维f=5:3:1.5的复合材料用JTRG-111型建筑材料直流计式导热仪进行测试,其导热系数达0.17 W/m·k(厚度30mm),满足建筑保温材料的指标。另外,其抗折强度为1.93MPa,抗压强度为7.2MPa,表观密度为850kg/m3。室内研究的结果证明:与现用石膏类保温材料相比,该复合材料的性能能够达到相当的水平;与常用墙体材料相比,该复合保温材料可作为一种良好的非承重内墙保温材料。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-13
  1.1 本课题的选题依据及研究意义  10-12
  1.2 本课题的研究目的及研究内容  12-13
    1.2.1 研究目的  12
    1.2.2 研究内容  12-13
第二章绢云母的开发应用概况  13-21
  2.1 绢云母的结构和性质  13-14
    2.1.1 绢云母的结构  13-14
    2.1.2 绢云母的基本性能  14
  2.2 绢云母的选矿方法  14-15
    2.2.1 浮选法  15
    2.2.2 重选法  15
    2.2.3 风选法  15
  2.3 绢云母的应用现状  15-19
  2.4 绢云母的回收现状及存在的问题  19
  2.5 绢云母的开发利用前景  19-21
第三章建筑保温隔热材料的概述  21-30
  3.1 保温隔热材料的概念  21
  3.2 保温隔热材料的绝热原理  21-22
  3.3 保温隔热材料的分类  22
  3.4 保温隔热材料的主要性能指标  22-24
  3.5 国内外保温隔热材料的研究现状  24-29
    3.5.1 无机纤维保温隔热材料  24-25
    3.5.2 无机松散粒状保温材料  25
    3.5.3 无机多孔性保温材料  25-26
    3.5.4 有机保温隔热材料  26-27
    3.5.5 复合型保温隔热材料  27
    3.5.6 其他新兴保温隔热材料  27-29
  3.6 保温隔热材料的发展趋势  29-30
第四章从千枚岩中回收绢云母的选矿试验  30-45
  4.1 引言  30
  4.2 原岩采集及矿物组成分析  30-32
    4.2.1 千枚岩主要矿物组成  30-31
    4.2.2 千枚岩中各矿物的物理化学性能及对绢云母选别的影响  31-32
  4.3 绢云母的回收试验  32-38
    4.3.1 试验设备及药剂  32
    4.3.2 选矿流程  32
    4.3.3 矿样制备  32-33
    4.3.4 选矿试验及结果分析  33-38
  4.4 绢云母回收机理分析  38-43
    4.4.1 原岩破碎与粉磨  38-39
    4.4.2 绢云母的重选机理  39
    4.4.3 绢云母的浮选机理  39-43
  4.5 绢云母回收效益分析  43-44
  4.6 本章小结  44-45
第五章绢云母在保温材料中的应用试验研究  45-63
  5.1 引言  45
  5.2 保温材料配合比试验设计  45
  5.3 水镁石纤维的分散试验  45-49
    5.3.1 试验原料及设备  46-47
    5.3.2 水镁石纤维分散方法及分散结果  47-48
    5.3.3 水镁石纤维分散机理讨论  48-49
  5.4 保温材料制备试验  49-61
    5.4.1 试验设备及原料  49
    5.4.2 制备工艺  49-50
    5.4.3 性能测试与表征方法  50
    5.4.4 试验结果  50-53
    5.4.5 制备条件对试件性能的影响  53-61
  5.5 保温材料的应用可行性及经济成本分析  61-62
  5.6 本章小结  62-63
结论及建议  63-65
参考文献  65-68
攻读学位期间取得的研究成果  68-69
致谢  69

千枚岩中绢云母的回收及其在保温材料中的应用研究

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