利用工业废渣制备高强微晶墙体材料的研究

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1、利用工业废渣制备高强微晶墙傩材斛的研究刘恒波，2张乃从，2贾韶辉，2陈彦翠1I2闰亚楠1I2万军’(1．贵’1,1省建筑材料科学研究设计院，贵州贵阳223001；2．贵州省工业废渣综合利用研发测试中心，贵州贵阳223001)摘要：利用锰铁合金渣、粉煤灰和赤泥为原料，采用干压成型和一次烧结法制备出了抗弯强度达102．1MPa的微晶质材料：用xRD和SEM等手段分析．主晶相为透辉石和紫苏斜辉石，次晶相为钛铝斜辉石，晶粒大小为0．2m～20p,m，玻璃相含量在60％左右。关键词：工业废渣；微晶质材料；透辉石中图分类号：TU522．09文献标识码：A文章编号：

2、1001—6945(2010)O8—0012-03PreparationofcrystallitewallmaterialwithhighstrengthfromindustryresiduesL／UHeng—boZHANGNai—congJIAShao—huiCHENYan—cuiYANYa‘nanWANJunAbstract：Thispaperdescribesacrystallitematerialwithbendingstrengthof102．1MPa，whichismadeofFe—Mnslag，flyashandredmud，andpre

3、ssedindrypressing，firedinoncefiring．ThroughanalyzingbyXRDandSEM，itsmainphaseisdiopsideandperillaaugite，hypo-phaseisTi—A1augite，grainsizeisbetween0．2Ixm一20m，glassphasecontentisabout80％．KeyWords：industryresidues，crystallitematerial，diopside锰铁合金渣(]称锰渣)是一种在生产硅锰铁合意义。金过程中排放的副产品．据估算．每生

4、产1t硅锰铁合赤泥是从铝土矿中提炼Al0后排出的工业固体金的排渣量达600kg。由此可见我国锰渣的排放量和废弃物20世纪40年代以来．许多国家就拜尔法赤泥堆放量何其庞大．但锰渣的利用率却长期处于低位徘的综合利用提出了几十种方法．但绝大多数没有达到徊的状态工业生产的要求．主要是由于这种赤泥浆不易干燥．脱粉煤灰是火电厂煤燃烧后剩余的末端产物．1995水能耗大。另外。这种赤泥中铁和碱的含量高，也不利年粉煤灰排放量达1．25亿t．2000年约为1．5亿t．到于制造水泥如用以炼铁．其中的碱会腐蚀炉衬的耐2010年将达到2亿t，给我国的国民经济建设及生态火材料．赤

5、泥中的氧化钛还会使炉渣粘度增加．造成环境造成巨大的压力。粉煤灰虽然已在建筑材料中得高炉操作等困难到广泛应用．但与发达国家相比目前我国粉煤灰资源利用上述三种废渣中的一种或两种制备微晶质化利用附加值水平较低．即使有些报道说可以制备高材料在国内外已有报道『I2s．4jJ．但大都是分别利用．作附加值的产品．但大都仅仅停留在研究阶段，都没有者根据锰渣、粉煤灰和赤泥互补的特点。锰渣中钙的真正进入批量生产阶段。因此开辟新的固体废物资含量高而粉煤灰中硅和铝的含量较高，采用一次烧结源化利用的途径．具有重要的现实意义和长远的战略法制备出了性能优异的微晶质材料12WtlrW

6、．brick-tile．corn201o．1实验部分主要原料为粉煤灰，由于其中SiO含量较高．使用粉1．1配方设计及微晶质材料的制备煤灰既可以提高材料中硅含量．有利于微晶形成．起到本实验采用锰铁合金冶炼残渣和粉煤灰为主要助熔作用．又可以降低成本和能耗因所用的两种废原料。锰铁合金渣质地坚硬，粒度较大。粉碎较困难。研渣中含有较高的MnO：、Fe20和TiO等，故不另引入究发现，这种渣经水浸后粉碎较容易将废渣水浸破晶核剂碎后，磨成180～200目粉末，脱水干燥后备用。另一种各种原料的化学组成如表1所示表1所使用的各种主要原料的化学组成／wt％为了确定几种废渣

7、的最佳配比及研究其组成对蚀．10n后喷涂碳膜．在KYKY—i000B型扫描电镜材料的微晶化等性能影响．拟定如下一组配方．如表2下观察它们的断口显微形貌所示。2结果与讨论表2实验中拟定的配方／wt％由表2和表3中的1#～4#样品可以看出．随着粉煤灰和赤泥加入量的增加，微晶质材料组分中的CaO、MgO、A1，O和SiO等成分含量也得到提高，能够有效的调整锰渣中硅铝比的不平衡．易形成固溶体或者莫来石相进入品格之中．或者把坯体中分散的晶体粘结起来．降低烧结温度．填充气孑L使微晶质材料坯体致密，抑制晶粒长大，使微晶化程度提高。测得1}}～6#样品的平均抗弯强度如

8、表4所示各配方材料的化学组成见表3。表41#6#样品的平均抗弯强度表3各配方所得的材料的化学组