钴湿法浸出渣在蒸压加气混凝土砌块中的试验研究.pdf
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1、2 0 1 3年 第3期 (总 第 2 8 1期) Nu mb e r 3 i n 2 0 1 3 ( T o t No 2 8 1 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 CONCRETE P RoDUCTS d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 0 3 0 3 3 钴湿法浸出渣在蒸压加气混凝土砌块中的试验研究 邵滨 ( 江西省建筑材料工业科学研究设计院,江西 南 昌 3 3 0 0 0 1 ) 摘要: 以钴 土矿用传统湿法冶炼工艺提取过程 中后产生大量的固体废渣( 以下简称钴渣 ) 为原料 , 通过试验研究
2、了钴渣掺量 及水料比对蒸压加气混凝土砌块物理力学性能影响 , 并初步探讨了其影 响机理 。 试验结果表明钴渣替代部分石英砂应用于蒸压 加气混凝土砌块生产是可行 的, 且带来巨大的社会经济效益。 关键词 : 钴渣 ;蒸压加气混凝土砌块 中图分类号: T U 5 2 8 7 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 1 1 9 0 2 Co b a l t w e t l e a c h i n g s l a g t e s t r e s e a r c h i n a u t o c l a v e d a e r a t e d c
3、 on c r e t e b l oc k s SH_AoB抽 ( B u l i d i n g Ma t e r i a l I n d u s t r y S c i e n c e Re s e a r c h a n d De s i g n I n s t i t u t e o f J i a n g x i P r o v i n c e , Na n c h a n g 3 3 0 0 0 1 , Ch i n a ) Abs t r ac t : W i t h c o b a l t s o i l mi n i ng t r a d i t i o n a l h y
4、 d r o me t a l l u r g i c a l e x tra c t i o n pr o c e s s pr o d u c e s a l a r g e a mo un t o f s o l i d wa s t e r e s i d ue a f t e r ( h e r e i n a f t e r r e f e r r e d t o a s the c o b a l t s l a g )a s r a w ma t e ri a 1 T h e i n fl u e n c e o n p h y s i c a l a n d me c h a
5、 n i c a l p r o p e t i e s o f a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e b l o c ks b y the c o n t e n t of c o b a l t s l a g a n d wa t e r ma t e r i c a l than , An d the me c h an i s m o f a c t i o n wa s r e s e arc he d a t the p r e l i mi n a r y s t e p Th e r e s ul t s s h
6、o we d that c o b a l t s l a g r e p l a c i n g p a r t of the q u a r t z s an d us e d i n a u t o c l a ve d a e r a t e d c o n c r e b l o c ks p r o du c t i o n wa s f e a s i bl e, Al s o b ring g r e a t s o c i a l a nd e c on o mi c be n e fit s Ke y w o r ds : c o b a l t s l a g; a u
7、t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e b l o c k s 0 引言 钴土矿是一种褐色片状或者条状 氧化物矿 , 钻精砂 的 主要成分是 : 氧化钴 、 氧化铜 、 碳 酸钴 、 碳酸铜 、 氧化铁 、 二 氧化硅 、 氧化铝等 , 经湿法冶金工艺 , 分离 、 提纯的钴产 品 , 主要用于生产高强度 、 耐 高温 、 耐磨 、 强磁性等含钴合金 、 制造硬质合金刀具 、 弹簧 、 加热元件等 。 在用传统湿法冶炼 工艺 提取其产品的生产过程 中, 浸出后产生大量的固体废 渣( 以下简称钴渣 ) , 这些浸 出渣长期堆放不仅 占用大量土 地 ,
8、还可能会 引发严重 的环境 问题 。 为“ 推进绿色发展 、 循 环发展 、 低碳发展” 和“ 建设美丽 中国” , 将钴渣作为二次资 源再利用 , 实现变废为宝对于发展循环经济和治理环境污 染具有十分重要意义。 1试 验 1 1 原材料 ( 1 ) 硅质材料 : 采用某钴土矿冶炼厂产生的钴渣 。 钴渣样品的细度经 0 0 8 m l T l 筛筛余量为 5 8 , 0 0 4 5 mm 筛筛余量为 1 9 8 , 其主要成分见表 1 。 B r u k e r a x s 公司D8 ADVA NC E , x射线衍射 , 矿物组成见表 2 。 钴渣的放射性核素照射指数见表 3 。 收稿 日期
9、 :2 0 1 2 - 0 9 2 4 表 1 钴渣主要化学成分 Si O2 A1 2 03 Ca O M g O F e 2 03 S O3 Los s 5 9 3 8 l 1 9 6 3 -3 1 有干扰元素未检出 4 9 9 4 4 3 8 1 6 注:采用 G B T l 7 6 2 0 o 8 水泥化学分析方法 , Mg O测试由于 有干扰元素( 可能为 C o - , Ni , c , c ) 未测出。 表 2 钴渣主要矿物组成半定量分析结果 半水石膏石膏石英白云母绿泥石N a 0 C a ( S O ) 6 H O 镭一 2 2 6 放射性 比活度( C ) 钍 一 2 3 2
10、放射性 比活度 ( c ) 钾 一 4 0的放射性 比活度( c k ) 内照射指数 ( , R a ) 外照射指数( ) Bq k g Bq k g Bq k g 8 7 9l 38 61 48 7 9 4 040 0 5 0 满足 G B 6 5 6 6 -2 0 1 0 建筑材料放射性核素限量 中天 然放射性核素比活度规定 。 由于钴渣 中 S i O : 含量为 5 9 3 8 , 低于加气混凝土标准 对硅质原料 的一般要求 ( S i O : 含量大于 6 5 ) , 且石英态的 S i O 仅为 2 9 4 , 因此 , 必须加入一 定量 的高硅质材料来 补 充原料 中的硅含 量。
11、 试验选用 天然河砂 为补充 硅质原 料 , 河砂经过球磨 机粉磨 3 0 mi n , 细度为 0 0 8 I L 1 T I 筛 筛余 量为 6 , 其主要化学成分见表 4 。 1 1 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 4 河砂 主要 化学 成分 ( 2 ) 钙质材料 : 采用块状生石灰 , 经球磨机粉磨 2 0 mi n , 细度为 0 0 8 m m筛筛余 1 9 7 , 消化速度为 7 rai n , 消化温 度为 7 2 , 主要化学成分见表 5 。 表 5 生 石灰 主要化 学成 分 S i O2 A1 2 0 3 C a O Mg O F
12、e 2 03 A( Ca O+ Mg O)L o s s 2 2 9 8 9 3 2 O 9 0 8 6 5 7 8 8 ( 3 ) 水泥 : 采用 P O 4 2 5 级水泥 , 其物理性质见表 6 。 表 6基准水泥的物理性能 ( 4 ) 其他材料 。 发气剂 : 采用某加气混凝土砌块生产 企业提供的加气混凝土生产专用铝粉膏 。 调节剂 : 采用烧 碱 , 为分析纯。 1 2 试验 配合 比方案 试验配合 比方案 , 见表 7 。 表 7加气混凝土试验配合比 编号水料比钴渣硅砂生石灰水泥铝粉膏稳泡剂 1 0 6 0 3 0 4 0 2 0 1 0 O 0 8 适量 2 0 6 0 3 5
13、3 5 2 0 1 0 O 0 8 适量 3 0 6 0 4 0 3 0 2 0 1 0 O 0 8 适量 4 0 6 5 3 0 4 0 2 0 1 0 0 0 8 适 量 5 0 6 5 3 5 3 5 2 0 1 0 0 0 8 适 量 6 0 6 5 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0 8 适 量 1 3试 验 流 程 试验流程 , 如图 1所示 。 图 1 钴湿法浸出渣制作加气混凝土试验流程图 1 4蒸压制度 试件蒸压养护在某加气混凝土砌块生产企业生产线的 蒸压釜 内进行 , 蒸压制度为 : 抽真空 0 5 h , 升温升压 2 5 h , 恒温恒压 7 h , 降温 2 5 h
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- 湿法 浸出 蒸压加气 混凝土 砌块 中的 试验 研究
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