CN111253097B - 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法 - Google Patents

一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111253097B
CN111253097B CN202010124173.XA CN202010124173A CN111253097B CN 111253097 B CN111253097 B CN 111253097B CN 202010124173 A CN202010124173 A CN 202010124173A CN 111253097 B CN111253097 B CN 111253097B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixture
molybdenum
cementing material
fly ash
curing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010124173.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111253097A (zh
Inventor
李峰
崔孝炜
刘璇
周春生
张国春
刘彦峰
刘君
刘明宝
李晓龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shangluo University
Original Assignee
Shangluo University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shangluo University filed Critical Shangluo University
Priority to CN202010124173.XA priority Critical patent/CN111253097B/zh
Publication of CN111253097A publication Critical patent/CN111253097A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111253097B publication Critical patent/CN111253097B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/005—Geopolymer cements, e.g. reaction products of aluminosilicates with alkali metal hydroxides or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/243—Mixtures thereof with activators or composition-correcting additives, e.g. mixtures of fly ash and alkali activators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供了一种钼尾矿制备地聚物胶凝材料的制备方法；包括如下步骤：将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至200目以下后，与固体NaOH、KOH、或两者混合物按一定比例混合，机械搅拌5‑10分钟混合均匀，放入马弗炉中在500‑700℃下煅烧30‑90min，冷却后与适量去离子水混合，液固比为0.4‑0.6；将所制得的混合料放入钢模中，10‑30MPa压制成型，坯体用塑料薄膜密封，在40‑60℃、90‑95％养护箱内养护24‑72小时，去掉密封薄膜，即制得地聚物胶凝材料。本发明利用固体废弃物钼尾矿配以粉煤灰制备地聚物胶凝材料，实现变废为宝，且工艺简单、成本低、能耗小，为钼尾矿的综合利用提供了一条有效途径。

Description

一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法
技术领域
本发明属于无机胶凝材料技术领域，特别涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法。
背景技术
我国钼矿资源丰富，位居世界首位，但由于钼矿石品位通常较低，经选矿后绝大部分都以尾矿形式排出，大量钼尾矿的堆积，给周围的生态环境和人们的生存健康带来极大危害，存在极大的安全隐患。另一方面，钼尾矿除含有极少量的有价伴生元素外，主要由方解石和白云石等组成，其中主要成分为SiO2(含量接近80％)，其它杂质含量较低，主要为氧化铁、氧化铝、氧化钾等金属氧化物，是良好的硅铝原料，具有巨大的资源利用前景。因此，结合钼尾矿资源的特点，积极开展其综合利用，即有利于废弃物的资源回收，又有利于区域环境的保护。
地聚物材料是近年来研究较多的一种新型无机硅铝质胶凝材料。自法国科学家Joseph Dav-idovits于1985年提出地聚物的概念后，地聚物的研究已得到广泛关注。地聚物材料具有机械性好、耐久性强、耐酸碱腐蚀、耐火耐高温等优良性能，且还具有完美代替水泥的胶凝性能，在建筑材料、高强材料、核废料固封材料和耐高温材料等方面都有一定应用。
目前制备地聚物胶凝材料主要采用活性较高的硅铝原料，其高活性是指可溶性Si、Al的含量较高(碱性环境)，它们可直接参与地质聚合反应，但是对低活性硅铝质工业废弃物制备地聚物胶凝材料的研究还鲜有报道。
对低活性硅铝质原料进行活化预处理研究，用以提高低活性硅铝原料参与聚合反应的能力，不但可以扩大制备地聚物胶凝材料的原料来源，也将有利于地聚合材料更广泛的应用。本发明围绕钼尾矿制备地聚物胶凝材料开展研究，寻找广泛廉价的铝硅原料，制得环境友好的地聚物胶凝材料，具有非常重要的理论和应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供了一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，原料预处理；将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状，得粉末混合物，
步骤2，地聚物浆料制备：所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物)混合，机械搅拌至混合均匀，放入马弗炉煅烧，冷却，与适量去离子水混合，得混合料；将混合料放入钢模中，压制成型，坯体用塑料薄膜密封，放在养护箱内养护，去掉密封薄膜，即得钼尾矿地聚物胶凝材料。
优选地，步骤1中，所述粉末混合物的粒径≤200目。
优选地，步骤1中，所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为70％-85％，Al2O3的质量百分数为3％-6％；所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为40％-50％，Al2O3的质量百分数为30％-40％。
优选地，步骤1中，所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1。
优选地，步骤2中，所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物的质量比为5:1。
优选地，步骤2中，所述机械搅拌时间为5-10分钟。
优选地，步骤2中，所述煅烧温度为500-700℃，时间为30-90min。
优选地，步骤2中，所述混合料的液固比为0.4-0.6。
优选地，步骤2中，所述压制成型的压力为10-30MPa，所述钢模的规格为20cm×10cm×4cm。
优选地，步骤2中，所述养护箱中养护条件为在温度40～60℃、湿度90～95％养护箱内养护24～72小时。
在本发明的方法有以下优点：
(1)本发明采用钼尾矿为主要原料，实现废弃物二次资源有效利用，实现变废为宝，化害为利，同时也扩大制备地聚物胶凝材料的原料来源，将有利于地聚合材料更广泛的应用。
(2)本发明利用固体废弃物钼尾矿配以粉煤灰制备地聚物胶凝材料，不仅实现变废为宝，且工艺简单、成本低、能耗小，为钼尾矿的综合利用提供了一条有效途径。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
本发实施例涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，原料预处理；将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状，得粉末混合物，
步骤2，地聚物浆料制备：所述粉末混合物与固体NaOH混合，机械搅拌至混合均匀，放入马弗炉煅烧，冷却，与适量去离子水混合，得混合料；将混合料放入钢模中，压制成型，坯体用塑料薄膜密封，放在养护箱内养护，去掉密封薄膜，即得钼尾矿地聚物胶凝材料。
其中，步骤1中，所述粉末混合物的粒径≤200目；所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为70％，Al2O3的质量百分数为3％；所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为40％，Al2O3的质量百分数为30％；所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1。
步骤2中，所述粉末混合物与固体NaOH的质量比为5:1；所述机械搅拌时间为5分钟；所述煅烧温度为500℃，时间为30min；所述混合料的液固比为0.4；所述压制成型的压力为10MPa，所述钢模的规格为20cm×10cm×4cm；所述养护箱中养护条件为在温度40℃、湿度90％养护箱内养护24小时。
实施例2
本发实施例涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，原料预处理；将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状，得粉末混合物，
步骤2，地聚物浆料制备：所述粉末混合物与固体KOH混合，机械搅拌至混合均匀，放入马弗炉煅烧，冷却，与适量去离子水混合，得混合料；将混合料放入钢模中，压制成型，坯体用塑料薄膜密封，放在养护箱内养护，去掉密封薄膜，即得钼尾矿地聚物胶凝材料。
其中，步骤1中，所述粉末混合物的粒径≤200目；所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为85％，Al2O3的质量百分数为6％；所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为50％，Al2O3的质量百分数为40％；所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1。
步骤2中，所述粉末混合物与固体KOH的质量比为5:1；所述机械搅拌时间为10分钟；所述煅烧温度为700℃，时间为90min；所述混合料的液固比为0.6；所述压制成型的压力为30MPa，所述钢模的规格为20cm×10cm×4cm；所述养护箱中养护条件为在温度60℃、湿度95％养护箱内养护72小时。
实施例3
本发实施例涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，原料预处理；将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状，得粉末混合物，
步骤2，地聚物浆料制备：所述粉末混合物与固体NaOH与KOH的混合物混合，机械搅拌至混合均匀，放入马弗炉煅烧，冷却，与适量去离子水混合，得混合料；将混合料放入钢模中，压制成型，坯体用塑料薄膜密封，放在养护箱内养护，去掉密封薄膜，即得钼尾矿地聚物胶凝材料。
其中，步骤1中，所述粉末混合物的粒径为≤200目；所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为77.54％，Al2O3的质量百分数为4.25％；所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为46.32％，Al2O3的质量百分数为33.47％；所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1。
步骤2中，所述粉末混合物与固体NaOH与KOH的混合物的质量比为5:1；所述机械搅拌时间为10分钟；所述煅烧温度为600℃，时间为60min；所述混合料的液固比为0.6；所述压制成型的压力为20MPa，所述钢模的规格为20cm×10cm×4cm；所述养护箱中养护条件为在温度50℃、湿度95％养护箱内养护72小时。
本发明实施例制备得到地聚物胶凝材料样品，经测试其抗压强度23.2MPa。
在本发明的方法有以下优点：本发明采用钼尾矿为主要原料，实现废弃物二次资源有效利用，实现变废为宝，化害为利，同时也扩大制备地聚物胶凝材料的原料来源，将有利于地聚合材料更广泛的应用；另外，本发明利用固体废弃物钼尾矿配以粉煤灰制备地聚物胶凝材料，不仅实现变废为宝，且工艺简单、成本低、能耗小，为钼尾矿的综合利用提供了一条有效途径。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。

Claims (1)

1.一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，原料预处理；将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状，得粉末混合物，
步骤2，地聚物浆料制备：所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物混合，机械搅拌至混合均匀，放入马弗炉煅烧，冷却，与适量去离子水混合，得混合料；将混合料放入钢模中，压制成型，坯体用塑料薄膜密封，放在养护箱内养护，去掉密封薄膜，即得钼尾矿地聚物胶凝材料；
步骤1中，所述粉末混合物的粒径≤200目；
步骤1中，所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为70％-85％，Al2O3的质量百分数为3％-6％；所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为40％-50％，Al2O3的质量百分数为30％-40％；
步骤1中，所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1；
步骤2中，所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物的质量比为5:1；步骤2中，所述机械搅拌时间为5-10分钟；
步骤2中，所述煅烧温度为500-700℃，时间为30-90min；
步骤2中，所述混合料的液固比为0.4-0.6；
步骤2中，所述压制成型的压力为10-30MPa，所述钢模的规格为20cm×10cm×4cm；
步骤2中，所述养护箱中养护条件为：温度为40-60℃，湿度90-95％养护时间为24-72小时。
CN202010124173.XA 2020-02-27 2020-02-27 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法 Active CN111253097B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010124173.XA CN111253097B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010124173.XA CN111253097B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111253097A CN111253097A (zh) 2020-06-09
CN111253097B true CN111253097B (zh) 2022-03-15

Family

ID=70942411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010124173.XA Active CN111253097B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111253097B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112174551A (zh) * 2020-09-10 2021-01-05 内蒙古亿利冀东水泥有限责任公司 利用钼尾矿制备水泥熟料的方法及水泥熟料和应用
CN113880473A (zh) * 2021-11-16 2022-01-04 江西理工大学 一种钨尾矿基地聚物的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2783637A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-20 Total E&P Canada Ltd. Geopolymer additives and methods of use for treatment of fluid fine tailings
CN103482890A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 武汉理工大学 一种以石煤提钒尾渣为主要原料制备地聚合物的方法
CN106966644A (zh) * 2017-04-11 2017-07-21 商洛学院 一种制作发泡水泥板的组合物及方法
CN108640547A (zh) * 2018-07-05 2018-10-12 武汉科技大学 一种铁尾矿\偏高岭土基地质聚合物及其制备方法
CN109987892A (zh) * 2019-04-22 2019-07-09 东北大学秦皇岛分校 一种基于粉煤灰-铁尾矿地质聚合物纤维增强材料及其制备方法
CN110342905A (zh) * 2019-06-26 2019-10-18 商洛学院 一种高性能透水砖及其制备方法
CN110395923A (zh) * 2019-07-25 2019-11-01 桂林理工大学 一种多元固废地聚物基免烧砖的制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102249582B (zh) * 2010-05-17 2013-05-01 中国建筑材料科学研究总院 一种活性铝土矿选尾矿微粉及其制备方法
CN104291740A (zh) * 2013-07-20 2015-01-21 吕孟龙 碱激发无机聚合物防水涂料
CN104003632B (zh) * 2014-06-13 2016-05-04 福州大学 一种利用铅锌尾矿制备无机矿物聚合物的方法
CN105776913B (zh) * 2014-12-26 2019-02-01 嘉华特种水泥股份有限公司 一种地聚物油井水泥的制造方法
CN106746781B (zh) * 2016-11-23 2019-06-18 中国建筑材料科学研究总院 碱激发胶凝材料及其制备方法
KR101865877B1 (ko) * 2017-12-12 2018-06-08 이계영 플라이애시, 바텀애시 및 폐유리분말을 이용한 경량 발포 성형체 조성물 및 그 제조방법
WO2019170963A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Betolar Oy Binder composition and hardenable mixture

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2783637A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-20 Total E&P Canada Ltd. Geopolymer additives and methods of use for treatment of fluid fine tailings
CN103482890A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 武汉理工大学 一种以石煤提钒尾渣为主要原料制备地聚合物的方法
CN106966644A (zh) * 2017-04-11 2017-07-21 商洛学院 一种制作发泡水泥板的组合物及方法
CN108640547A (zh) * 2018-07-05 2018-10-12 武汉科技大学 一种铁尾矿\偏高岭土基地质聚合物及其制备方法
CN109987892A (zh) * 2019-04-22 2019-07-09 东北大学秦皇岛分校 一种基于粉煤灰-铁尾矿地质聚合物纤维增强材料及其制备方法
CN110342905A (zh) * 2019-06-26 2019-10-18 商洛学院 一种高性能透水砖及其制备方法
CN110395923A (zh) * 2019-07-25 2019-11-01 桂林理工大学 一种多元固废地聚物基免烧砖的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111253097A (zh) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108640547B (zh) 一种铁尾矿\偏高岭土基地质聚合物及其制备方法
CN111253097B (zh) 一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法
CN108821621B (zh) 一种轻质高强陶粒及制备方法
CN111056764B (zh) 一种高效固废基胶凝活性激发剂
CN112266193A (zh) 人造钢渣骨料及其制备方法和应用
CN101591150A (zh) 一种利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法
CN101830653A (zh) 一种污泥-高钙粉煤灰碱激发水泥及其制备方法
CN101306929B (zh) 一种高掺量建筑垃圾蒸压砖及其生产方法
CN110316984B (zh) 一种复合碱激发固废型高剪切力、耐高温无机胶及其制备方法
CN101830654A (zh) 一种高钙粉煤灰地聚合物胶凝材料及其制备方法
CN102180606A (zh) 一种类地聚合物水泥及其制备方法
CN111187010A (zh) 一种无熟料高性能低成本的新型复合胶凝材料
CN106630700A (zh) 一种以粉煤灰和废玻璃为原料的无机胶凝材料及其制备方法
CN113045228A (zh) 一种钢渣基碱激发胶凝材料、制备方法及其应用
CN108178533B (zh) 高强再生胶凝材料制品的制备方法
CN114230223B (zh) 一种多固废掺合料及其制备方法和水泥砂浆
CN113004872B (zh) 一种复合相变储热材料及其制备方法
CN104478343B (zh) 一种酸浸法红土镍渣基蒸压墙体材料及其制备方法
CN115286307A (zh) 利用全粒度矿化废弃水泥混凝土的环保型人造石及其制备方法
CN108947462A (zh) 一种粉煤灰基绝热材料及其制备方法
CN108249411B (zh) 一种磷矿粉或碎磷矿粘结剂制备方法及型矿生产方法
CN112745095A (zh) 一种蒸压加气混凝土砌块制备方法及蒸压加气混凝土砌块
CN113149493A (zh) 一种利用油泥热解残渣制备人造轻集料的方法
CN111470789A (zh) 一种提高石膏在硫铝酸盐水泥中利用效率的方法
CN114933471B (zh) 一种利用高炉渣与脱氯后垃圾焚烧飞灰制备陶瓷材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant