用有色金属尾矿制备水泥的工艺条件.pdf

《用有色金属尾矿制备水泥的工艺条件.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4期矿产综合利用No．42013年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2013用有色金属尾矿制备水泥的工艺条件梁亮，李凝，韦立宁，周龙萍(1．广东石油化工学院化工与环境工程学院，茂名广东525000；2．桂林理工大学化生学院，桂林广西541004)摘要：本文将尾矿与水泥生料在不同比例及煅烧温度下制备了尾矿水泥熟料。利用XRD和X荧光检测技术对未煅烧的尾矿进行分析，得到尾矿的晶相结构和化学组成。在此基础上考察了不同煅烧温度下得到的尾矿的晶相结构变化；采用正交设计和单因素实验推荐了用尾矿为原料制备水泥熟料的工艺条

2、件。研究结果表明：在不同温度条件下煅烧的尾矿相态发生相应改变，当煅烧温度达到850~C时生成硅酸盐，且随温度升高含量增多；结合正交设计及单因素实验中水泥标准稠度和凝结时间的评判标准，得出尾矿煅烧的最佳工艺条件为：尾矿和水泥生料配比为2：1，煅烧温度为1200~C，煅烧时间为30min。关键词：水泥；工艺；尾矿；煅烧温度；凝结时间doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2013．04．020中图分类号：TD952，X97文献标识码：A文章编号：1000—6532(2013)04—0075—04工业生产及煤矿开采累积的各类废弃物的处士ARL9800XP公

3、司制造，采用粉末压片法测定；标理一直是国际关注的焦点，尤其是尾矿资源的堆积、准稠度用水泥标准稠度凝结时间测定仪(维卡仪)丢弃造成的环境污染及其引起的连锁问题备受社会测定。各界的关注¨]。从废弃资源的回收利用角度出2结果与讨论发，应用有色金属尾矿制备水泥具有很强的实用价值，但目前技术上尚未成熟，因此大多数的尾矿在水2．1尾矿原料组分分析泥中仍以少量掺杂为主。本文将尾矿与水泥生料以图1和表1分别为采用XRD及XRF测定的未较高比例掺和后再经高温煅烧制备了尾矿水泥熟煅烧前的尾矿化学组成。料，在一定程度上解决了尾矿的资源化利用问题。1试验部分1．1尾矿熟料的制备粉磨(6O℃／

4、24h)好的尾矿与水泥生料(市售，6O℃／24h)按照尾矿：水泥生料为9：1、17：3、4：1、10：1、8：1、5：1和2：1的配比在密封式研磨102O3O4O20／(5O607O8O机中粉磨均匀后移人坩埚，于不同煅烧温度下在马图1未煅烧前尾矿XRD图谱弗炉(0～1300~C)内煅烧不同时间后，将煅烧合格Fig．1XRDspectrumoftailingsbeforeroast的尾矿水泥熟料利用密封式研磨机粉磨15min。1．2表征及性能测试由图1可知：在20=20．864。、26．646。、36．XRD：荷兰PANalyticalB．V．公司制造；XRF：瑞554

5、。、39．478。、50．153。、59．975。和68．332。处出现收稿日期：2013—03—28基金项目：广西科学技术开发项目(桂科攻11107021—1—5)作者简介：梁亮(1979-)，男，硕士，实验师，主要从事功能材料研究工作。·76·矿产综合利用SiO2的特征衍射峰；在20=23．101。、29．466。、36．3。、38．6。和4O．7。处都出现斜方晶系结构的CaSO039。、39．489。、43．244。、47．625。、48．615。和57．的特征衍射峰，且其强度在75O℃达到最高值，此后517。处出现CaCO的特征衍射峰；在20=28．507。、

6、强度逐渐下将，直至1O5OcC(图2b，h曲线)时消失。33．034。、40．754。、47．414。、56．258。和64．265。)处CaSO特征衍射峰的出现是由于550oC煅烧下，尾矿出现FeS的特征衍射峰；在20=28．470。、47．350。和中的存在的CaCO开始分解，并与SO反应转化成56．180。处出现Zn、Fe的特征衍射峰。测试结果表CaSO，在图2a中明显表现为CaCO，衍射峰强度逐明，尾矿主要成分为SiO2、CaCO3、FeS2、Zno．628Fe0．372渐减弱，直至750cc完全消失(曲线e)，随着煅烧温S几种物质。由于尾矿在煅烧过程中，Ca

7、CO，分解生度的升高，部分的CaSO分解与钙结合生成CaSiO，成CaO，而FeS2、Zn。FeOS煅烧会发生氧化反应(曲线f)，ot—SiO的存在起到脱硫作用，且减少了钙．6zs．372生成Fe：O3、SO3、ZnO，故在尾矿的XRF数据表1中的活性中心。此外，zn起到助熔作用会与Fe形成可见尾矿的氧化物组成为CaO、SiO2、A1：O3、Fe2O3、铁锌尖晶石。SO3、MgO、Na2O、MnO、PbO、ZnO、TiO2和CuO等。而XRF检测数据中各组分的含量若小于2％，则该组分在XRD检测分析中因含量较低无法检测。故由表1和图1共同确认尾矿原料