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某钒钛磁铁矿尾矿制备加气混凝土砌块的研究

丁春江 张凯峰

丁春江, 张凯峰. 某钒钛磁铁矿尾矿制备加气混凝土砌块的研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015
引用本文: 丁春江, 张凯峰. 某钒钛磁铁矿尾矿制备加气混凝土砌块的研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015
Ding Chunjiang, Zhang Kaifeng. Study on preparation of aerated concrete block from vanadium-titanium magnetite tailing[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015
Citation: Ding Chunjiang, Zhang Kaifeng. Study on preparation of aerated concrete block from vanadium-titanium magnetite tailing[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(2): 94-100. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015

某钒钛磁铁矿尾矿制备加气混凝土砌块的研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.015
详细信息
    作者简介:

    丁春江(1989-),男,博士研究生,研究方向:能源材料,E-mail:wustzhxy@163.com

  • 中图分类号: X757

Study on preparation of aerated concrete block from vanadium-titanium magnetite tailing

  • 摘要: 以承德某钒钛磁铁矿尾矿为主要原料,采用免蒸压的方法,制备了一种性能优良的加气混凝土砌块,研究了配方组成对样品干密度与抗压强度的影响。结果表明:添加水泥与石灰使样品的抗压强度先增大后减小,干密度先减小后增大,添加矿渣可提高样品的抗压强度与干密度,添加Al粉造成样品的抗压强度与干密度下降。采用最佳配方(钒钛磁铁矿尾矿∶矿渣∶生石灰∶水泥∶石膏=6∶ 6∶4∶3∶1,铝粉添加量为0.05%)可制备出抗压强度为4.41 MPa,干密度为695 kg/m3的加气混凝土砌块。样品经28 d养护后,生成了托勃莫来石与水化硅酸钙等水化产物。样品孔隙结构发达,大量结晶良好的叶片状及纤维状的托勃莫来石与CSH相互交织,形成典型的“桥连”结构,从而赋予样品较低的导热系数、优良的耐热性及环境安全性。为高效利用承德地区的钒钛磁铁矿尾矿提供了依据。
  • 图  1  钒钛磁铁矿尾矿物相组成

    Figure  1.  Phase composition of the vanadium-titanium magnetite tailings

    图  2  钒钛磁铁矿尾矿-矿渣添加量对加气混凝土的影响

    Figure  2.  Influence of vanadium-titanium magnetite tailings-slag addition on the non-autoclaved aerated concrete

    图  3  钒钛磁铁矿尾矿-水泥添加量对加气混凝土的影响

    Figure  3.  Influence of vanadium-titanium magnetite tailings-cement addition on the aerated concrete

    图  4  钒钛磁铁矿尾矿-生石灰添加量对加气混凝土的影响

    Figure  4.  Influence of vanadium-titanium magnetite tailings-calcined lime addition on the aerated concrete

    图  5  钒钛磁铁矿尾矿-铝粉添加量对加气混凝土的影响

    Figure  5.  Influence of vanadium-titanium magnetite tailings-aluminite powder addition on the non-autoclaved aerated concrete

    图  6  样品的XRD谱图及断面的SEM形貌

    Figure  6.  XRD spectra and fracture surface SEM image of sample

    表  1  钒钛磁铁矿尾矿的化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of the vanadium-titanium magnetite tailings %

    SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3FeONa2OV2O5TiO2SO3烧损
    72.0511.033.211.262.772.500.490.202.300.493.70
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    表  2  钒钛磁铁矿尾矿粒度分析

    Table  2.   Particle size analysis of the vanadium-titanium magnetite tailings

    粒度范围/mm含量/%
    −0.25~+0.183.10
    −0.18~+0.125.30
    −0.12~+0.1065.30
    −0.106~+0.0746.20
    −0.07480.10
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    表  3  矿渣化学成分

    Table  3.   Chemical composition of the slag powder %

    SiO2Al2O3CaOMgOFeONa2O
    32.2324.4132.959.680.690.04
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    表  4  相关试验仪器

    Table  4.   Related experimental instruments

    仪器名称型号生产厂家
    瓷衬球磨机XMCQ武汉探矿机械厂
    增力电动搅拌器JJ-1金坛市易晟仪器制造有限公司
    水泥胶砂搅拌机JJ-5无锡市建工仪器有限公司
    快速沸煮箱ZSA-5A北京三思行测控技术有限公司
    恒温干燥箱101-4上海新正机械仪器制造有限公司
    智能测力仪RFP-03济南天辰试验机制造有限公司
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    表  5  砌块相关性能

    Table  5.   Related performance of block

    性能干密度/(kg·m−3)抗压强度/MPa干缩值/
    %
    导热性能/(W·m−1·K−1抗冻性
    质量损失/%冻后强度/MPa
    砌块6954.410.690.112.94.09
    标准值≤725≥4.0≤0.80≤0.18≤5.0≥4.0
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    表  6  样品耐热性测试结果

    Table  6.   Heat resistance test results of samples

    温度/℃冷却强度/MPa外观
    2004.55正常
    3004.38正常
    4004.40灰黑色
    5002.63灰白色
    6001.44有裂纹
    7001.21有裂纹
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    表  7  样品重金属浸出浓度与相关标准要求

    Table  7.   Leaching concentration of heavy metals from sample and the corresponding standard requirements mg/L

    CuPbCdCrZn
    含量0.0130.0010.0010.0400.100
    标准限值<3.00<5.00<1.00<15.00<100.00
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-10
  • 网络出版日期:  2022-05-11
  • 刊出日期:  2022-04-28

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