利用铜矿尾砂等工业废料研制琉璃瓦-论文.pdf

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1、生产与应用文章编号：1001—9642(2012)10-0046-03利用铜矿尾砂等工业废料研制琉璃瓦成岳，张小霞，胡良锋，郑萍，廖勇，廖润华(1景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，景德镇555405；2江西省先进陶瓷材料重点实验室，景德镇555001)【摘要】以铜矿尾砂为主要原料，辅以红泥、絮凝污中主要含有SiO，和A1，O，还有少量CaO、MgO、K0、泥，在1160℃一1175℃煅烧形成结构致密琉璃瓦。XRD分Na，0，这些有用组分可以在各种硅酸盐材料制备过程中析结果表明试样的主晶相有石英、钙长石、莫来石等。扫得到利用【4_。描电镜(SEM)结果表明琉璃瓦坯体颗粒之间排

2、列比较紧密，随着我国老城区改造和新农村建设的不断推进，在颗粒之间有少量的气泡，釉面平整光滑，釉和坯的中间层改善过程中，各地大都选择琉璃瓦作为建筑屋顶的主要较为紧密。试样的吸水率、抗弯强度、热稳定性能和抗冻装饰材料，使得琉璃瓦需求量激增，从而使生产琉璃瓦性等指标均能达到JC709—1998烧结瓦标准要求。这不的原材料日渐耗尽，众多琉璃瓦厂正面临无土可烧的困仅消耗了铜矿尾砂等工业废料，缓解其对环境的污染，又境[811]。因此，本文提出以铜矿尾砂等工业废料烧制琉璃降低了琉璃瓦生产成本，变废为宝。瓦，一方面解决制瓦原材料短缺问题，另一方面实现了【关键词】铜矿尾砂，絮凝污泥，琉璃瓦铜

3、矿尾砂等废料的再利用，能够获得很好的经济和环境中图分类号：TO174．76文献标识码：A效益。1实验O引言江西某铜矿尾砂日均排放量达到惊人的7～8万吨[11。1．1原料这些废弃的尾砂堆积如山，数量已经累积到几十亿吨，以铜矿尾砂、昌河涂装废水处理站的絮凝污泥及景不仅占用大量的山地，而且给矿山的环境造成污染，一德镇本地的红泥为主要原料，其化学组成见表1。旦发生洪涝还可能造成更大的灾害[2,31。经分析铜矿尾砂1．2试验过程表1原料成分分析Table1Chemicalcompositionofrawmaterials名称SiO2Al203Fe2O3P2O5CaOMgOK2ONa2

4、OIL铜矿尾矿71．6012．262．161．671．741．200．260．60红泥63．26l8．507’0．750．952．040．276．94昌河污泥5．892．381．746．4941．820．860．060．3437．29以试样吸水率、烧成收缩为指标，通过调节铜矿尾余小于0．3％)一上釉到1000~素烧过的坯体一烧1160℃砂一红泥一昌河污泥三种反应物的比例，探索最佳配比。一Il75℃一保温30min一出炉一性能检测。此外，最佳配比还需满足经济成本要求。在最佳配比的1．4分析表征与性能检测试样坯体表面施以自制釉料，在1160～1175℃煅烧形成原料的化学组成采用

5、荷兰产的PANalytical型琉璃瓦。AxiosX射线荧光光谱仪分析；物相组成采用德国1．3釉的制备Bruker公司产的8D—advance型X-Ray仪确定；样品釉料组成(％)：玻璃粉20，长石30，石英20，氧的截面形貌特征用中国科学院仪器中心生产的KYKY化锌2l，高岭土2，方解石2，色料5，混合磨细一过筛(筛IO00B型扫描电镜观察；吸水率Wa、气孔率Pa及体积密度D用静力称重法测定；抗弯强度使用宁夏机械研究所TZS一4000弯曲强度试验机进行分析；热稳定性和抗收稿日期：2012-6-18冻性采用国内现行行业标准JC709—1998烧结瓦的方修改日期：2012—7

6、—10法进行Ⅲ]。基金项目：省支撑项目(NO：2009AE00800)，本研究成2结果分析与讨论果获第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖。作者简介：成岳，男，汉，江苏省南通市人，博士，教授，2．1原料分析研究方向为环境材料。铜矿尾砂化学组成分析见表1，经过粒度分析，铜E-mail：cy~jci@yahoo．tom．Cn矿尾砂的粒度主要分布在一45+200目之间，占80％左右，46I中国陶瓷fcHACEa#J~iCS：t；2i第期2012年第10期中国陶瓷j蔓墨喜重量1■II—L⋯．．⋯J一一j山Lj-j【L～．L～图3昌河絮凝污泥的X射线衍射图(1一石灰石)2T

7、heta(deg．)Fig．3X-raydiffractionpatternofChangheflocculation图1铜矿尾砂的X-Ray分析图sludge(1-Iimestone)1一石英，2一云母．3一绿泥石，4一白云石，5一黄铁矿)Fig1X-RaydiffractionpatternofcopperminetaiIings(1一quartz—mica3一chlorite4一dolomite1400，．5-pyrite)1200l000≥800所以铜矿尾砂可以不经过破碎工序，即可使用。铜矿尾砂的XRD分析