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1、第38卷第4期非金屬礦Vl01.38NO.42015年7月Non—MetallicMineSJuly,2015提釩尾渣地聚物的制備條件研究劉祥張一敏包申旭(武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,湖北武漢430070)摘要以提釩尾渣為原料,從基質(zhì)配料、堿激發(fā)劑種類(lèi)、堿激發(fā)劑用量、水固比4個(gè)方面考察制備提釩尾渣地聚物的最佳試驗(yàn)條件。研究表明:當(dāng)偏高嶺土(MK)摻量為20%,以Na:SiO和Na0H的混合溶液作為堿激發(fā)劑,其中Na2SiO3的摻量為10%,NaOH的摻量為11%,水固比為0.32時(shí),標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后,試樣的抗壓性
2、能良好。對(duì)最佳試樣進(jìn)行微觀分析,發(fā)現(xiàn)提釩尾渣在堿激發(fā)劑的作用下發(fā)生了解聚一縮聚過(guò)程,聚合反應(yīng)的主要產(chǎn)物是類(lèi)沸石相和C—S-H,凝膠相和結(jié)晶相互縱橫聯(lián)結(jié)形成緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而使提釩尾渣基地聚物的抗壓性能優(yōu)良。關(guān)鍵詞提釩尾渣地聚物;激發(fā)劑;抗壓性能;微觀分析中圖分類(lèi)號(hào):TQ177文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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地質(zhì)聚合物(簡(jiǎn)稱(chēng)地聚物)是指堿性激發(fā)劑與活1實(shí)驗(yàn)部分性鋁硅質(zhì)材料(偏高嶺土、工業(yè)固體廢棄物等)在低1.1原料提釩尾渣(VT),是石煤原礦經(jīng)過(guò)磨礦一溫通過(guò)類(lèi)似地球化學(xué)反應(yīng)形成的一類(lèi)具有非晶態(tài)至脫碳一添加劑焙燒一硫酸酸浸提釩工藝處理后并經(jīng)水準(zhǔn)晶態(tài)結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)膠凝材料[1】。地聚物是一種綠色洗至中性的尾渣。對(duì)其進(jìn)行化學(xué)成分和礦物組成分堿激發(fā)膠凝材
7、料,具有環(huán)境友好、體積收縮小和水化析,結(jié)果見(jiàn)表1和圖1。由表1和圖1可看出,提釩尾熱低等優(yōu)異性能】。目前地聚物的制備材料主要是渣的主要化學(xué)組成是SiO,含量高達(dá)81.83%,礦物組偏高嶺土、礦渣和粉煤灰等,它們的組成中活性硅和成主要是石英和石膏。鋁含量較高[31。但實(shí)際上很多Si—A1材料都可以作為表1Ⅵ和MK的化學(xué)組成制備地聚物的原料[4-5],這就為硅鋁酸鹽礦物的綜合Na20A1203SiO2SO3K2oCaOTiO2zV205FezO3BaO葬利用提供了新的方向。。VT03226981837210863O70.
8、290.14】.220.421.8199.86石煤提釩酸浸渣(簡(jiǎn)稱(chēng)“提釩尾渣”)是提取石煤MKO.6038.4556.81一O.710.04一一1.Ol0.6298.24原礦中的有價(jià)元素釩后剩余的廢渣。該類(lèi)廢渣大都1:石英具有低碳、高硅、低鋁、高熔點(diǎn)等特點(diǎn)【6】,因?yàn)槠浜?:石膏一定數(shù)量的硅和鋁,具備制備地聚物的先決條件p]。本研究以提釩尾渣