提钒尾渣地聚物的制备条件研究.pdf

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1、第38卷第4期非金属矿Vl01．38NO．42015年7月Non—MetallicMineSJuly，2015提钒尾渣地聚物的制备条件研究刘祥张一敏包申旭(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070)摘要以提钒尾渣为原料，从基质配料、碱激发剂种类、碱激发剂用量、水固比4个方面考察制备提钒尾渣地聚物的最佳试验条件。研究表明：当偏高岭土(MK)掺量为20％，以Na：SiO和Na0H的混合溶液作为碱激发剂，其中Na2SiO3的掺量为10％，NaOH的掺量为11％，水固比为0．32时，标准养护28d后，试样的抗压性

2、能良好。对最佳试样进行微观分析，发现提钒尾渣在碱激发剂的作用下发生了解聚一缩聚过程，聚合反应的主要产物是类沸石相和C—S-H，凝胶相和结晶相互纵横联结形成紧密的三维网络结构，从而使提钒尾渣基地聚物的抗压性能优良。关键词提钒尾渣地聚物；激发剂；抗压性能；微观分析中图分类号：TQ177文献标识码：A文章编号：1000-8098(2015)04-0055-04StudyonthePreparationofVanadiumTailingsBasedGeopolymerLiuXiangZhangYimin’BaoShenxu(

3、CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan，Hubei430070)AbstractGepolymersarepreparedbyvanadiumtailingsinthebestcondition．Theinfluenceofsubstrateingredient，thetypeandthedosageofalkaliexcitationandthewatersolidratioarestudied．

4、Theexperimentalresultsarelistedasfollows：themetakaolincontentis20％，thetypeofalkaliexcitationisthecompositecatalystofNa2SiO3andNaOH，thedosageofNa2SiO3andNaOHis10％and11％，respectively,thewatersolidratiois0．32，theDroducthasagoodcompressionresistance．Theresultsofmic

5、roanalysisconcludedthat：polymerizationhasbeenoccurredduringalkali—activationofvanadiumtailings，andzeolites，C—S—Hweresynthesized．Theclosethree—dimensionalnetworkstructurewasformedinthisprocess．ThesearethereasonswhytheVT-basedgeopolymershaveagoodcompressionresist

6、ance．Keywordsvanadiumtailingsbasedgeopolymers；activator；compressionresistance；microanalysis地质聚合物(简称地聚物)是指碱性激发剂与活1实验部分性铝硅质材料(偏高岭土、工业固体废弃物等)在低1．1原料提钒尾渣(VT)，是石煤原矿经过磨矿一温通过类似地球化学反应形成的一类具有非晶态至脱碳一添加剂焙烧一硫酸酸浸提钒工艺处理后并经水准晶态结构的无机胶凝材料[1】。地聚物是一种绿色洗至中性的尾渣。对其进行化学成分和矿物组成分碱激发胶凝材

7、料，具有环境友好、体积收缩小和水化析，结果见表1和图1。由表1和图1可看出，提钒尾热低等优异性能】。目前地聚物的制备材料主要是渣的主要化学组成是SiO，含量高达81．83％，矿物组偏高岭土、矿渣和粉煤灰等，它们的组成中活性硅和成主要是石英和石膏。铝含量较高[31。但实际上很多Si—A1材料都可以作为表1Ⅵ和MK的化学组成制备地聚物的原料[4-5]，这就为硅铝酸盐矿物的综合Na20A1203SiO2SO3K2oCaOTiO2zV205FezO3BaO葬利用提供了新的方向。。VT03226981837210863O70．

8、290．14】．220．421．8199．86石煤提钒酸浸渣(简称“提钒尾渣”)是提取石煤MKO．6038．4556．81一O．710．04一一1．Ol0．6298．24原矿中的有价元素钒后剩余的废渣。该类废渣大都1：石英具有低碳、高硅、低铝、高熔点等特点【6】，因为其含有2：石膏一定数量的硅和铝，具备制备地聚物的先决条件p]。本研究以提钒尾渣