利用活化煤矸石制备新型胶凝材料研究.pdf

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1、第3期矿产综合利用NO．32011年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJim．2011利用活化煤矸石制备新型胶凝材料研究王海霞，倪文，黄屹(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：采用脱硫石膏和CaO作为活性激发剂，利用700~C低温热活化法活化煤矸石，与矿渣、水泥熟料混合制备出煤矸石质胶凝材料，并研究了激发剂和?昆磨方式对北京房山煤矸石进行热蚀变活化的影响。运用x射线衍射(XRD)分析和化学全分析表征煤矸石活化前后的微观特性；运用胶砂试块强度分析和扫描电镜(SEM)分析表征煤矸

2、石质胶凝材料的胶凝活性。结果表明：采用湿法热蚀变活化法，煤矸石中的高岭石在700~C可以完全脱水、分解成活性SiO和A10。采用该原料制备出的煤矸石质胶凝材料具有较高的早期强度，水化28d的硬化浆体结构密实。关键词：煤矸石；热蚀变；固体废弃物；胶凝材料中图分类号：TB321文献标识码：A文章编号：1000—6532(2011)03-0036-04煤矸石是煤炭开发和洗选过程中被分离出来的物混合制备新型胶凝材料。废弃物，排放量可占到煤炭产量的10％～15％，仅1试验2006年煤矸石的排放量就近4亿t⋯。煤矸石本身的活性较低，往往不能被有效利用。到目前

3、为止，我1．1原料国煤矸石的利用率还不到30％，大量煤矸石仍以堆主体原料有煤矸石(北京房山)、矿渣(首钢高存为主，给环境安全造成隐患。炉矿渣)和水泥熟料(河北唐山)，煤矸石的活性激国家在“十一五”规划中明确提出了“到20lO发剂采用脱硫石膏(北京石景山)和CaO(分析纯)。年煤矸石等固体废弃物的利用率力争提高到70％”煤矸石原样为灰黑色固体，较致密，由表l可以看的节能减排目标，利用活化煤矸石制备新型胶凝材出，房山煤矸石中铝含量较小，A1：O，／SiO仅为0．料是实现这一目标的一条重要途径。国内很多专家3O，说明它含有较多的石英，而粘土矿物的含量较

4、学者在煤矸石活化领域展开了大量研究，如李东旭少J。矿渣则是以非晶态为主，主要结晶物相为石等人研究了多种活化方法下煤矸石的活化机理。英和钙镁黄长石，水泥熟料的四种主要物相CS，本文介绍了一种热蚀变技术活化煤矸石，并尝试大cs，c，A，CAF。原料的化学组成见表1。掺量利用活化煤矸石与矿渣、脱硫石膏等固体废弃1．2试验方法WAGLi(GuangzhouResearchInstituteofNon—ferrousMetals，Guangzhou，Guangdong，China)Abstract：Newtechnologyresearchoncompre

5、hensiveutilizationofneutralizedslagwithhighCu，BiandTewascar—riedoutbyusingsecondaryacidpicklingforcopperremoval，sodiumsulfitefortelluriumreductionandneutraliza—tionforbismuthsedimentation，whichbringsthecompletelyindustrializedrecoverytechnologycomingintobeing．Therecoveryoftel

6、lurium，copperandbismuthcanbeupto92．8％，95．5％and97．2％respectively．Thisnewtechnologycanbeeasilyoperatedandbringsremarkableeconomicbenefitswithsimpleequipments．Keywords：Tellurium；Copper；Bismuth；Neutralizedslag；Comprehensiveutilization收稿日期：2010．11．18；改回日期：2011-01-18基金项目：北京市科委重大科技项

7、目“煤矸石的资源化利用”(项目编号：D07040300690000)作者简介：王海霞(1981一)，女，博士研究生，研究方向为固废资源化利用。第3期Y-~'I：高铜高铋高碲中和渣综合利用新技术研究‘37·(1)将煤矸石破碎，烘干，粉磨到一定细度。按1石英12高岭石照表2所示的配比方案，M2、M3中添加脱硫石膏、4绿泥石CaO作为煤矸石的活性激发剂，将所得混合物料置5赤铁矿6长石于马弗炉内700~C焙烧，保温5h后急冷，得M1、M2、1}M3三种活化物料。其中，M1为纯煤矸石粉直接热一媳楚。生。LM3一。￡善&、—L2—兰0—一．一№§j。j——^

8、——一活化所得的物料，M2为采用干混工艺混合后焙烧活———，—Ml．2j一；M0化所得的物料，M3为采用湿法工艺混合后热活化所2O304