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利用沂南金矿尾矿制作加气混凝土的试验研究

作　者: 杜辉
导　师: 李秋义；朱申红
学　校: 青岛理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 低硅尾矿高硫石油焦脱硫灰渣蒸压加气混凝土 XRD
分类号: TU528.041
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

矿产资源属于不可再生资源,矿产资源问题已成为世界上迫切解决的重大问题之一。随着矿产资源的不断开采,矿山固体废弃物却在逐年增多。据不完全统计,我国现有矿山尾矿库2700多座,尾矿堆积量高达80.51亿吨。尾矿具有污染与利用的双重性,不仅含有大量可被利用的金属或非金属元素,而且也是一种复合矿物原料,可以用于建筑材料的生产中。我国尾矿综合利用起步较晚,但也已取得一定的成果,尾矿砂用于蒸压砖、加气混凝土、微晶玻璃等建筑材料已经实现工业化生产。本试验主要研究利用沂南金矿的低硅尾矿生产加气混凝土。由于沂南金矿的尾矿的SiO2含量较低,试验分别采用了磨细天然砂和粉煤灰校正了硅质材料,研究了不同的取代率对低硅尾矿加气混凝土性能的影响;另一方面,系统研究了以高硫石油焦脱硫灰渣完全代替生石灰作为新型钙质材料,并使用低硅尾矿制备加气混凝土的性能。通过大量试验,最终找出生产合格蒸压加气混凝土制品的配方和工艺研究,并且利用X射线衍射对制品进行了微观分析,探讨了制品强度形成机理及反应进程。试验研究结果表明,当用磨细天然砂和粉煤灰粉煤灰部分取代低硅尾矿时,可以明显提高蒸压加气混凝土的性能,制品的干密度等级和强度等级可以满足GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》标准要求;高硫石油焦脱硫渣可用于蒸压加气混凝土制品的生产,并且其性能优于石灰。利用低硅尾矿和高硫石油焦脱硫渣生产加气混凝土,利废率高,成本低,有巨大的经济效益和环境效益。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章绪论  9-18
  1.1 概述  9-10
  1.2 矿山尾矿综合利用现状  10-15
    1.2.1 国内外尾矿的综合利用现状  10-14
    1.2.2 金矿尾矿的综合利用  14-15
  1.3 加气混凝土简介  15-16
  1.4 本研究的主要内容及意义  16-18
第二章试验原材料及试验方法  18-27
  2.1 试验原材料  18-23
    2.1.1 尾矿砂  18-19
    2.1.2 天然砂  19
    2.1.3 粉煤灰  19
    2.1.4 水泥  19-20
    2.1.5 石灰  20
    2.1.6 石膏  20
    2.1.7 高硫石油焦灰渣  20-22
    2.1.8 铝粉膏  22
    2.1.9 稳泡剂  22-23
  2.2 试验设备  23-24
    2.2.1 生产设备  23
    2.2.2 检测设备  23-24
  2.3 加气混凝土的制备及反应原理  24-26
    2.3.1 工艺流程  24-25
    2.3.2 反应原理  25-26
  2.4 测试方法  26
  2.5 实验方案  26-27
第三章利用沂南金矿尾矿生产加气混凝土的实验研究  27-36
  3.1 试验材料及方案  27
  3.2 石灰-低硅尾矿加气混凝土性能研究  27-30
    3.2.1 砂加气混凝土与粉煤灰加气混凝土制品的性能研究  27-29
    3.2.2 石灰-低硅尾矿加气混凝土基本原料配比试验研究  29-30
  3.3 掺入高硅材料对石灰-低硅尾矿加气混凝土性能的影响  30-35
    3.3.1 磨细天然砂部分取代低硅尾矿  31-33
    3.3.2 粉煤灰部分取代低硅尾矿  33-35
  3.4 小结  35-36
第四章用高硫石油焦脱硫灰渣作为钙质材料生产加气混凝土的试验研究  36-48
  4.1 试验材料及方案  36-37
  4.2 高硫石油焦灰渣性能研究  37-38
  4.3 高硫石油焦脱硫渣-低硅尾矿加气混凝土性能研究  38-42
    4.3.1 高硫石油焦脱硫灰渣-天然砂/粉煤灰加气混凝土性能研究  38-39
    4.3.2 高硫石油焦脱硫灰渣-低硅尾矿加气混凝土性能研究  39-42
  4.4 掺入高硅材料对高硫石油焦脱硫渣-低硅尾矿加气混凝土性能的影响  42-47
    4.4.1 磨细天然砂部分取代低硅尾矿  42-45
    4.4.2 粉煤灰部分取代低硅尾矿  45-47
  4.5 小结  47-48
第五章低硅尾矿加气混凝土生产工艺优化研究  48-56
  5.1 原料细度对加气混凝土性能的影响  48-49
  5.2 水料比及孔结构对加气混凝土性能的影响  49-52
  5.3 蒸压制度对加气混凝土性能的影响  52-55
    5.3.1 饱和蒸汽压力对制品性能的影响  52-53
    5.3.2 恒温时间对加气混凝土性能的影响  53-55
  5.4 小结  55-56
第六章加气混凝土制品强度成型机理及XRD 分析  56-61
  6.1 蒸压条件下水热合成反应特性  56-57
    6.1.1 CaO-Si0_2-H_20 系统水热反应特性  56
    6.1.2 CaO-A1_20_3-Si0_2-H_20 系统水热反应特性  56-57
  6.2 蒸压加气混凝土制品的XRD 分析  57-61
第七章结论与展望  61-63
  7.1 结论  61-62
  7.2 展望  62-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的学术论文  66-67
致谢  67

利用沂南金矿尾矿制作加气混凝土的试验研究

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