废 弃的镍矿渣 与水泥、石灰等按一 定比例 混掺 ,通过 水热合 成的 方法可制备 出镍矿 渣加 气混凝 土。研 究了钙硅 比对镍矿 渣加 气混凝土力学性能 的影响及其 机理 ,对镍 矿渣加 气混凝 土进行 了 XRD、FT-IR、SEM 微观 测 试 。结果表 明:随着钙硅比的降低 ,镍矿 渣加 气混凝土的干密度逐渐增加 ,强度 先增大后 减小 ,钙硅 比为 0.65时达到 峰值 ;托 勃莫来石和硬石 膏的 X射线衍射峰逐渐增 强;红外 图谱 中硅氧四 面体及含硅基 团的聚合程度增加 ;水化产物 的形 貌由针棒 状结构向片状结构过渡 。 关键词 钙硅比 镍矿渣 加气混凝土砌块 固废资源化 中图分类号 :TU522.3 2 文献标识码 :A DO1:10.11896/j.issn.1005—023X.2016.10.028 InfluenceofCalcium-Silicon Ratioon PerformanceofHydrothermallySynthesized NickelSlagAerated Concrete ZOU Xiaotong ,W U Qisheng ,GUANG Jianmiao。,LIU Xiaoyan3 (1 SchoolofM aterialScienceand Engineering,AnhuiU niversityofScienceand Technology,H uainan 232001; 2 SchoolofM aterialScienceand Engineering,Yancheng InstituteofTechnology,Yancheng 224051; 3 SchoolofMechanicsandM aterials,HohaiUniversity,Nan)ing210098) Abstract W astenickelslagandcement,lime,etc.wasm ixed according to acertain proportion topreparenic- kelslagautoclaved aerated concreteby hydrothermalsynthesism ethod. Influenceofcalcium-silicon ratio on macro— scopicandmicroscopicpropertiesofnickelslag aeratedconcretewereresearched. Structureandmorphologycharacte- risticofaeratedconcretesampleswereanalyzedbvXRD,FT—IR andSEM . Resultsshow thatwith thedecreaseofcal— cium-silicon ratio,drydensityofnickelslag aerated concreteisreduced continuously while com pressiveand flexural strength firstincreasesandthendecreases,itreachesapeakstrengthwhen thecalcium-siliconratiois0.65.X-raydif— fractionpeakoftobermoriteandanhydritearegraduallystrengthened Infraredspectrum ofsilicon-oxygentetrahedron andthedegreeofpolymerizationofsilicon-hased groupsareincreased.Morphologyofhydrationproductstransfered from lamellarstructureto therod-likestructuresteadily. Keywords calcium siliconratio,nickelslag,aeratedconcreteblock,utilization ofsolid waste 0 引言镍冶金矿渣是指在冶炼金属镍过程 中排放的一种工业 废渣,即在冶炼镍过程中所形 成的以 FeO-Si0。为主要成分 的熔融物经水淬后形成的粒化炉渣,其 中的主要矿物相有含 镁的辉石和橄榄石等。镍矿渣的化学成分与高炉矿渣类似, 但在含量上有较大的差异 ,并且随镍冶炼方法和矿石来源的 不 同而不 同,采用闪速炉熔炼法 生产 1t镍 排 出 1O~ 16t 渣 '。我国镍产量近几年增长较迅速 ,1997年仅为近 4万 t,而 2004年则达 6.7万 t。2014年江苏沿海 的主要港 区大丰、响 水、连云港等镍及其合金年产量已达 8O万 t,同时产生大量 的冶金废渣——镍矿渣 (1000万 t左右 )。镍矿渣如果没有 得到有效利用 ,将 占用大量土地,并由于其含 Ni、Co、Cu等重 金属离子将对环境造成严重的污染 。目前镍矿渣 主要应用 于提取 N 、Fe、Co等有用金属口 ],制备微晶玻璃或作为混 合材生产水泥及井下填充材料 等 。随着镍冶炼业工艺 的改进 ,所排放的废渣 中镍钴等含量很低 ,不具备提取价值 , 导致很多镍矿渣只能填埋处理 ,回收利用价值很低 ,因此有 必要对镍矿渣的资源化利用进行深入的研究 。 为了更有效并能最大限度地将历年堆积的镍 矿渣进行 利用 ,针对镍矿渣水化活性较低的特点 ,本实验选用蒸压 工 艺探索镍矿渣作为制备蒸压制 品的原材料,掺入粉煤灰、石 灰和少量硅酸盐水泥,在适当的激发剂作用下制备镍矿渣加
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