铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响_张冉玥.pdf
《铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响_张冉玥.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响_张冉玥.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期 年 月中国有色冶金 铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响张冉玥,杨仕教,杨 晴,王开发(南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳)摘 要 针对铜渣含铁量较高导致铜渣活性较低的问题,提出了利用磁选预处理清除铜渣中磁性矿粉的方法,以提高铜渣活性。采用、等手段研究磁选对铜渣物相结构的改变,并利用未磁选及磁选的铜渣为主要材料制备铜渣粉胶凝材料,探究磁选对胶凝材料抗压强度的影响。结果表明:通过对铜渣进行磁选预处理可减少铜渣内部分区域的磁性氧化物含量,使得物相结构发生改变;磁选率会随着铜渣粒径的减小而增大,当铜渣粒径小于 时,磁选率达到.;利用磁选铜渣制备的胶凝材料,养护
2、 、抗压强度分别提升、.、.,抗压强度达到.,表明磁选可改变铜渣物相结构,提高胶凝材料抗压强度。磁选预处理为进一步提高铜渣粉活性提供新思路,对实际工程有一定的参考价值。关键词 铜渣;磁选预处理;胶凝材料;抗压强度;物相;活性;除铁中图分类号;文献标志码 文章编号():收稿日期 作者简介 张冉玥(),女,内蒙古鄂尔多斯人,硕士研究生,主要研究方向为矿业固体废弃物处理和资源化技术。通信作者 杨仕教(),男,湖南浏阳人,博士,教授,从事矿业工程固废物处置方面的研究工作。引用格式 张冉玥,杨仕教,杨晴,等 铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响 中国有色冶金,():引言火法冶炼技术是目前生
3、产精炼铜的主流生产工艺,每年生产量占我国铜产量的 以上,火法冶炼过程中产生的铜渣,按照炉渣冷却方式,可分为水碎渣、自然冷却渣、保温冷却渣等。每生产 精铜,会产生约.左右的铜渣,但铜渣的资源化程度却较低,导致大量铜渣堆积。目前,铜渣综合利用主要包括 个方面:制备水泥、砂浆、路基材料等;用于有价金属、元素的提取;用作催化剂等。但由于加工成本高、利用率低、提取有价金属后二次尾砂无法综合利用及碳排放量超标等原因,目前的铜渣主要以露天堆置存放为主。铜渣的改性分为化学改性和物理改性。在化学改性方面,铜渣粉通过碱性激发剂破坏铜渣的玻璃相结构,从而使得铜渣中的活性得到释放,以提高铜渣的火山灰活性,在该方面已有
4、大量研究且取得较好成果;在物理改性方面,通过改变研磨粒径来改善铜渣活性。这些研究成果为有效解决铜渣资源化提供了重要理论依据。铜渣中含有超过 的铁,主要存在于铁橄榄石、磁性氧化物及玻璃相内。玻璃相内的 并非没有活性,在氢氧化钙水化产物的激发下将会参与水化反应,形成()凝胶,提高材料强度。但铁橄榄石以及磁铁矿的大量存在则会降低铜渣的火山灰活性,对水泥浆体性能产生影响。若能对铜渣进行磁选,将铜渣中一定量的磁性物质进行析出,减少铜渣内的含铁物相,将会对铜渣活性进行改善。铜渣通过化学激发和物理改性,可提高其火山灰活性,用于胶凝材料。此应用既能减少水泥熟料的使用,也能减小水泥烧制过程中二氧化碳排放对环境产
5、生的影响,同时还能提高铜渣的资源化利用。用铜渣基胶凝材料代替水泥,尤其对地区偏远、水泥使用成本高的矿山,意义更大。因此,本文提出一种铜渣预处理工艺,对铜渣粉进行磁选,并将磁选后的铜渣粉制备胶凝材料。探究在不同研磨粒径、不同磁选时间的条件下铜渣粉的磁选率,磁选对铜渣物相结构的改变以及磁选对铜渣粉制备胶凝材料的力学性能的影响。试验部分.试验原料.铜渣试验原料为高温水碎渣,来自新疆某矿山冶炼企业,密度为.,外表面呈玻璃状,中心呈质地较硬的砂砾状,其化学成分见表。铜渣中 含量为.,为.,而 含量却较小,与水泥熟料相比,铜渣具有“高铁低钙”的特点,水泥的主要化学成分见表。对研磨后铜渣进行粒度分析,结果如
6、图 所示。铜渣粉主要粒径分布在 ,中值粒径为.。通过 射线衍射仪对铜渣进行 分析,其图谱如图 所示。从图 铜渣的 图谱可知,铜渣粉的主要矿物组成成分为铁橄榄石和磁铁矿,其他活性矿物(、等)被铁橄榄石相所包裹,并且含量低,所以难以被 检测出来。表 原料的主要化学成分(质量百分比)原料烧失量铜渣.偏高岭土.注:表中符号“”表示未检测。表 水泥的主要化学成分(质量百分比)成分烧失量含量.注:表中符号“”表示未检测。图 铜渣粒度分布 .偏高岭土偏高岭土是以高岭土为原料在适当温度下形成的无水硅酸铝,以其为原料制备的材料具有快硬早强、强度高、和易性好及耐腐蚀等优点。选用的偏高图 铜渣 图谱 岭土材料来自内
7、蒙古地区,密度为 ,粒度 的成分占约,主要化学成分见表。偏高岭土中 的含量为.,的含量为.,表明其是一种富含硅、铝的材料,可弥补铜渣中缺少的铝质成分。年 月第 期 张冉玥等:铜渣磁选预处理对铜渣基胶凝材料活性和抗压强度的影响通过 射线衍射仪对偏高岭土进行 分析,结果如图 所示。图 偏高岭土 图谱 由图 可知,偏高岭土中含有大量的莫来石和石英,而莫来石是一种多铝红柱石,具有耐腐蚀性能,化学成分主要以 和 为主。从图中也可看出,偏高岭土有大量的弥散宽峰,表明含有大量非晶态的活性物质,为制备胶凝材料提供条件。因此,在以铜渣为原材料制备铜渣基胶凝材料时,可通过复掺矿物掺合料偏高岭土来提高铜渣活性。.试
8、验方案试验主要包括铜渣粉磁选试验以及胶凝材料制备试验,具体方案如下。.磁选试验用行星式球磨机研磨铜渣,按照 、对铜渣粉进行分级,各称取,进行 的磁选预处理。然后,称量各组磁选的铜渣粉质量,计算不同粒径下铜渣磁选率。将铜渣研磨至 ,称取 样品。磁选时间分别为 、,随后称量经过磁选的铜渣质量,计算不同处理时间下的磁选率。.胶凝材料制备)样品制备。首先,以 种实验室研究的铜渣粉(未磁选处理和磁选预处理)为基料,按试验配比(重量比:铜渣,偏高岭土)将铜渣粉和偏高岭土干搅复掺,然后加入水及水玻璃继续搅拌,将混合均匀的铜渣粉胶凝材料分 层注入 的试模中,并振捣数次以排除气体,得到铜渣粉胶凝材料。)样品养护
9、。将制备的铜渣粉胶凝材料置于 型养护箱内,养护温度为 、湿度大于。养护 后脱模,将样品于养护箱内继续养护至规定龄期。.试验流程试验流程如图 所示,首先,用球磨机研磨铜渣,然后对铜渣粉进行磁选预处理,并回收含铁的磁性矿粉。磁选后的铜渣粉在水玻璃的激发下与偏高岭土混合制备铜渣粉胶凝材料。铜渣磁选后可获得 种产品:含铁的磁性粉,待回收量达到一定时可用于钢铁冶炼;将经过磁选后的铜渣与其他矿物进行复掺制备胶凝材料,用于矿山充填。图 试验流程 .铜渣粉测试与数据分析)依据 水泥中高炉矿渣的颗粒化处理及文献,铜渣的质量系数、碱度系数以及活度系数的计算见式()()。()()()式中:为碱度系数;为质量系数;活
10、度系数;为相应成分的质量百分比。)铜渣经磁选处理,磁选率的计算见式()。磁选率 总铜渣粉磁选后铜渣粉总铜渣粉()式中:为相应物质的质量。)分别对未磁选及磁选的铜渣粉进行表征测试,样品物相采用 型 射线衍射仪进行中中 国国 有有 色色 冶冶 金金综合利用与环保 测试,微观形貌采用 型扫描电镜(和 能谱)进行分析,以获得 种铜渣材料的物相组成、相对含量、微观形貌及不同区域元素的质量百分比。)依据 普通混凝土力学性能测试方法中相关试验方法,将标准养护规定龄期后的试件,使用 型无侧限压力试验机进行抗压强度测试,加载速度为.。抗压强度计算见式()。()式中:为试件抗压强度,;为试件破坏荷载,;为试件承压
11、面积,。试验结果及讨论.不同研磨粒径及磁选时间对磁选率的影响.铜渣粒径对磁选率的影响探究在不同铜渣粒径下磁选率的变化,结果如图 所示。图 不同粒径下磁选率变化曲线 从图 可以看出随着铜渣粒径的减小,磁选率逐渐变大。当铜渣粒径从 减小至 时,磁选率增加.倍,粒径从 减小至,磁选率增加.倍,粒径从 减小至 ,磁选率增加.倍。也可以看出,当粒径从 减小至 时,磁选率增加趋势最大,之后随着粒径减小,增加趋势相对变缓,这是因为当铜渣粒径较大时,磁性物质与其他物相并未较好分离,磁性物质中也会附着许多非磁性物质,在磁场强度较小时难以被磁选出来,因而铜渣的磁选率较低。随着粉磨时间的延长,铜渣粒径减小,内部矿相
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 磁选 预处理 铜渣基胶凝 材料 活性 抗压强度 影响 张冉玥
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。