基于铁尾矿制备烧结泡沫材料的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文基于铁尾矿制备烧结泡沫材料的研究姓名：鹿晓斌申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：宁桂玲20090601大连理1二大学硕十学位论文摘要尾矿是矿石选别后的一种固体废弃物，它的大量排放不仅污染环境，危害人民的生命和财产安全，而且还占用大量的土地、浪费资源。因此，综合利用尾矿资源，使之变废为宝、变害为利，是实现矿产资源可持续发展的重要途径。本课题结合辽宁省的资源特点，提出以齐大山铁尾矿为初始原料，采用添加造孔剂发泡法和常温聚合发泡法制备烧结泡沫材料。首先以铁尾矿烧结体为研究对象，研究最佳的原料组成和烧结制度，然后在此基础上研究两种发泡工艺制备烧结泡沫材料的工艺过程，初

2、步探索铁尾矿烧结玻面材料的制备，并对得到的制品进行性能检测和分析。具体研究内容和实验结果如下：(1)最佳原料组成和烧结制度的确定。以铁尾矿为主要原料制备烧结体，通过对试样进行XRD、SEM、抗压强度、吸水率的测试分析，最终得到铁尾矿烧结体的主要矿物相组成为：铁铝酸钙、石英、铁酸二钙、赤铁矿、硅灰石、玻璃相，并且玻璃相的产生对烧结体的性能起决定性作用，最佳的原料配比和烧结制度为：铁尾矿85％、玻璃粉10％，硼砂5％，烧结温度1000℃、保温时间2h。(2)制备铁尾矿烧结玻面材料的初步探索。以铁尾矿为主要原料，利用返碱原理，成功制备出兼具承重、防水和装饰于一体的新型建筑材料——铁尾矿烧结玻面材

3、料。实验得到最佳的返碱引发剂是碳酸钠，最佳用量是4％，最优的烧结温度是1000℃。(3)采用添加造孔剂发泡法制备烧结泡沫材料的研究。采用最佳的原料组成和烧结制度，选择聚苯乙烯泡沫作为造孔剂，制备烧结泡沫材料。实验得到当聚苯乙烯加入体积比为O．5时可以制备出性能优异的烧结泡沫材料，满足国家标准GBl3544．2000烧结多孔砖M10的要求。(4)采用常温聚合发泡制备烧结泡沫材料的研究。以铁尾矿为主要原料，通过添加粉煤灰提高铁尾矿原料的活性和浆料中泡沫的稳定性，利用原位聚合原理固化成型，烧结得到性能优异的泡沫材料。实验得到最佳的工艺条件为：原料组成质量比m(铁尾矿)：m(粉煤灰)：m(激发剂)

4、：m(强化剂)：m(助熔剂)=50：50：2：10-5，水灰比35％，自制泡沫加入量7％～17．5％，烧结温度1000℃，保温2h。关键词：铁尾矿；聚苯乙烯泡沫；粉煤灰；烧结玻面材料；烧结泡沫材料基于铁尾矿制备烧结泡沫材料的研究TheResearchonPreparationofSinteredFoamMaterialfromIronTailingsAbstractIrontailingisakindofwasteoutcomeafterselecting．Itbringsoutmanyproblems．such蠲enviromentpollution，resourcewaSte，anda

5、lotoflandoccupation．Therefore，thecomprehensiveutilizationoftailingsresourcesisallimportantwaytoachievesustainabledevelopmentofmineralresources．Inthisthesis，theirontailingssinteredfoammaterialiswerepreparedbypore—formingagentmethodandroomtemperaturepolymerizationformingmethod，usingQiDaShanirontaili

6、ngs嬲startingmaterialsTheeffectofrawmaterialcomposition,sinteringconditionandfoamingprocessonthemanufactucingprocessandpropertiesofsinteredfoammaterialswereinvestigated．Insummy,thisthesisiscomposedoffourpartsaSfollows：(1)Theirontailingssinteredbodywaspreparedbylowtemperaturesintering．Theeffectofthe

7、choiceoftherawmaterialandsinteringconditiononthepropertiesofsinteredsampleswerestudiedbyXRD，SEM，compressivestrength,waterabsorptiontestanalysis．neresultsshowthatthemajormineralphasecompositionofirontailingsintere