磷尾矿在建筑材料中的应用研究

摘要

由于经济的高速发展导致资源的消耗过快,环境问题日益严重,其中对矿产资源的开采体现得非常明显,我国矿产资源的利用率很低,导致资源的严重浪费,尾矿的排放量以每年惊人的速度在增长,由于直接堆放在尾矿库中,占用了大量的土地资源,每年的维护费用也是相当高。因此回收利用尾矿,实现资源的二次利用具有极其重要的意义。
　　本文研究的是云南磷化集团排放的磷尾矿,通过X射线衍射分析得知其主要物相为磷灰石、石英和白云石,同时对其各项物理性能做了系统的研究,结合当地的其它原料,探讨了综合利用磷尾矿的三种方法和途径,分别为磷尾矿作为惰性填料制备建筑材料、磷尾矿的煅烧和分级研究和煅烧磷尾矿制备蒸养砖的研究,分别对以上三种方法进行了系统的实验和分析。利用磷尾矿作为惰性填料分别成功制备了蒸养砖、发泡混凝土和轻质墙板,通过研究各项工艺性能参数和成型制度,得出了最佳配比,同时对所制备试块的物理性能做了具体的测试和分析,通过XRD和SEM分析初步探讨了反应过程和机理。通过对磷尾矿煅烧、球磨和筛分实现了磷元素的富集,在900℃煅烧磷尾矿1h球磨40min后200目以下的物料中磷灰石的百分含量提高到了60.6％,五氧化二磷的百分含量提高到了25.61%,相比原矿中磷灰石的百分含量提高了20%,五氧化二磷的百分含量提高了8%。而且磷尾矿颗粒越细时其中的磷灰石含量越多,也即是其中磷元素的百分含量越大。研究了利用煅烧磷尾矿作为胶凝材料制备蒸养砖的各项工艺参数,对所制备的蒸养砖的物理性能做了具体的测试和分析,通过XRD和SEM分析初步探讨了反应过程和机理,得出最佳配比为:胶砂比为3:7、水胶比为0.45和CaO/SiO2的摩尔比为1.27~2.06。成型压力为20MPa,此配方中没有掺入水泥,蒸养砖的抗压强度达到了50MPa。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 我国尾矿综合利用的现状

1.3 本文研究的目的、意义和主要内容

1.4 本课题的创新点

第2章 实验原料和实验方法

2.1实验原料

2.2 实验仪器

2.3 课题的研究方案

2.4 性能检测及其标准

2.5 结构表征

第3章 磷尾矿作为惰性填料制备建筑材料

3.1 磷尾矿作为惰性填料制备蒸养砖

3.2 磷尾矿作为惰性填料制备发泡混凝土

3.3 磷尾矿作为惰性填料制备轻质墙板

3.4 微观机理分析

3.5 本章小结

第4章 磷尾矿的煅烧和分级研究

4.1 实验设计

4.2 实验过程

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 煅烧磷尾矿制备蒸养砖的研究

5.1 前期实验

5.2 实验步骤和工艺流程

5.3 原料的预处理

5.4 成型方法

5.5 蒸压养护制度

5.6 结果与讨论

5.7 微观机理分析

5.8 本章小结

第6章 结论

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢