锰渣—石灰石部分取代矿渣制备复合生态水泥

针对目前矿渣等高活性混合材资源的紧张,实验进行了锰渣、石灰石部分取代矿渣制备复合水泥的试验研究.研究表明,10％石灰石的掺入能增加水泥的早期强度;锰渣早期强度比矿渣高,而后期强度比矿渣低,二者在强度上优势互补;矿渣和石灰石的低需水量能够均衡锰渣需水量过高的问题;当矿渣掺量为10％、锰渣为40％、石灰石为10％时,能配制P·C 32.5水泥;当矿渣掺量为10％、锰渣为30％、石灰石为10％时,能配制P·C 42.5水泥.     

锰铁高炉废渣活性的物理激发效果研究

用锰铁高炉产出的原状废渣代替部分水泥制作的砂浆试件，强度下降幅度较大。对锰渣(水淬后)和烟道灰的活性进行物理激发试验，结果表明采取机械球磨的方式可使锰渣和烟气灰的活性得到激发。球磨时同愈长，废渣愈细，表现出的活性也愈大。物理激发对锰渣的作用效果更明显；烟气灰能使水泥砂浆的密实性提高，对水泥砂浆的早期强度有利。     

化学激发剂对锰铁高炉废渣活性的影响

将锰铁高炉废渣研磨至不同粒度，代替30％水泥，再分别掺入不同品种的化学激发剂，制作成水泥砂浆试件。测试试件强度。试验表明，化学激发剂可使废渣的活性得到激发，试件的强度提高。废渣对化学激发剂具有选择性，有机激发剂（S）对锰渣的激发作用较好，复合激发剂（FAA）对烟气灰的激发效果显著。     

锰铁合金渣用于绿色生态水泥的研究

锰铁合金渣具有潜在的水硬性和火山灰性，可用作混凝土掺合料和水泥混合材料。本文对锰铁合金渣和矿渣微粉混掺用于绿色生态水泥进行了研究，通过XRD和SEM分析水化产物表明，随着锰铁合金渣掺入量的提高，水泥水化延迟，但在水泥水化后期锰铁合金渣活性完全发挥出来后，掺加40％锰渣的水泥强度和结构与其它水泥相比差别不大。     

锰渣基地质聚合物的制备研究

对以锰渣作为基础原料的地质聚合物进行制备研究,通过测试其胶砂试块强度,分析不同锰渣掺量的锰渣基地质聚合物力学性能,利用SEM、XRD等方法分析该类聚合物的反应产物.实验表明:该类地质聚合物锰渣掺量80%为最佳;制备得到的地质聚合物前期强度发展较快,抗折强度5 MPa以上,抗压强度62.5 MPa以上.     

含钒钢渣微粉用作水泥混合材的性能研究

采用含钒钢渣微粉用作混合材制备了钢渣硅酸盐水泥,考察了不同钢渣掺量对水泥的安定性、强度和水化放热量的影响。结果表明:随着掺渣量增加,水泥的标准稠度下降,凝结时间延长,且掺渣量在30%以下,水泥的安定性合格;水泥的强度随掺渣量增加而下降,掺渣量为20%和30%时,水泥强度分别达到52.5R和42.5R强度等级;水泥的水化放热量随掺渣量增加而下降,该钢渣适用于大体积建筑施工。     

锰铁合金真空氧化脱磷过程成分变化研究

研究了在真空感应炉中锰铁合金氧化脱磷过程的脱磷和合金成分变化。结果表明，采用BaCO3基熔渣对锰铁合金真空氧化脱磷时，在实验的脱磷渣组成和真空度10kPa条件下，随着锰铁合金硅含量的增加，脱磷率和锰损下降；随着脱磷渣量的增加，锰铁脱碳量、脱磷率升高，锰损下降，最大脱磷率达42．60％，对应锰铁损为-0．30％，可达到锰铁合金的氧化脱磷保锰的目的。     

NID半干法脱硫灰制备干粉砂浆的试验研究

研究了水灰比、胶砂比及脱硫灰掺量对砂浆稠度和砂浆强度的影响,结果表明:随着水灰比的提高,砂浆稠度提高,而强度下降;随着胶砂比减小,砂浆稠度降低,而强度提高。试验配比下,脱硫灰掺量为15%~35%时,制备的脱硫灰砂浆28天抗压强度最高60.6 MPa,最低25.4 MPa。最后从微观角度分析了脱硫灰掺入后对砂浆的强度影响。     

地聚合物混凝土配比及力学性能研究

混凝土是巷道支护过程中的重要建筑材料,然而混凝土在巷道施工中常常出现质量问题,为了不影响正常生产,需要对其进行修补。地聚合物混凝土凝结时间快,早期强度高,界面结合能力强,耐高温性和抗冻性强,耐腐蚀性良好,具有用作修补材料的潜力。以粉煤灰和矿粉为原料,Na₂SiO₃溶液和NaOH为碱激发剂制备地聚合物胶砂,研究不同的碱激发剂模数（1.0、1.2、1.4）和掺量（10%、15%、20%）对不同龄期胶砂力学性能的影响。结果表明：当碱激发剂模数为1.2,碱掺量为15%时,胶砂强度达到最大值。设计正交试验,研究了不同水胶比（0.45、0.50、0.55）、粉煤灰掺量（30%、50%、70%）和砂率（30%、35%、40%）对不同龄期地聚合物混凝土的工作性能和力学性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量对抗压强度影响最为显著,水胶比次之,而砂率对强度发展几乎没有影响。最优的配合比为水胶比为0.50,粉煤灰掺量为50%,砂率为35%。     

低成本钢尾渣-矿渣基矿山充填料的优化开发

 为实现多固废协同利用、降低充填成本,在矿渣基全粒级细尾砂胶结充填料基础上,以流动性和抗压强度为表征,利用热闷钢渣磁选尾渣(钢尾渣)替代部分矿渣作为胶凝材料,脱硫灰和水泥熟料替代部分专用添加剂作为外加剂,采用正交试验探寻掺量规律,优化固体填充料配比,开发钢尾渣-矿渣基软性矿山充填料,并研究了外加剂与胶材比、灰砂比等因素的影响。对比分析了矿渣基准组、钢尾渣-矿渣基准组(B1)、强度最优外加剂组分钢尾渣-矿渣组(B7)等3组充填料的微观形貌及XRD图谱以探究其水化机理。结果表明,钢尾渣替代矿渣量增加、外加剂与胶材比减小,充填料浆流动性改善,但充填体抗压强度下降。强度正交试验结果表明,钢尾渣掺量大小决定强度低高,脱硫灰掺量宜高于水泥熟料。进一步调整外加剂组分配比,在灰砂比为1∶6、钢尾渣替代矿渣为20%条件下,找出B7组外加剂组分为脱硫灰、水泥熟料分别替代30%、20%专用添加剂,B7组料浆扩展度为143 mm,充填体形貌为富铁绿泥石胶结假方体钙硅灰石,28 d抗压强度达2.13 MPa,较基准组低0.19 MPa,较B1提高0.26 MPa。该替代方案满足现场充填C2级强度的要求,改善流动性并显著降低了充填成本。优化的外加剂组分配比在灰砂比为1∶4条件下同样具有强度优化作用,但较灰砂比为1∶6条件下低。     

电厂灰渣制备井下膏体充填材料试验研究

为了探究不同灰渣对充填体强度的影响,将流化床底渣、流化床飞灰和粉煤灰按不同比例混合,作为充填骨料,普通硅酸盐水泥作为胶结材料,加水制备膏体材料,进行流动度测试和抗压强度试验。结果表明：（1）流化床灰渣中含有部分胶凝成分,粉煤灰具有减水作用和一定的火山灰活性,二者均为良好的井下充填材料。（2）当膏体材料含水率超过其饱和含水率时,膏体流动性会大幅提高,充填材料发生离析、脱水,导致充填体强度降低。（3）当流化床底渣、飞灰和粉煤灰配比为6∶2∶1,水泥含量为10%,料浆浓度为73%时,坍落度为20 cm,充填体28 d强度可达3.3 MPa。此配比在满足料浆流动度和充填体强度要求的同时,使充填成本大幅降低。（4）将上述配比作为对照组,进行级配优化试验,将原状底渣进行破碎后作为细骨料,以不同比例取代原状底渣。当底渣破碎至粒径小于等于5 mm,取代率为10%~15%时,充填体7 d强度达到2.4 MPa,28 d强度可达3.5 MPa,充填体强度明显提高。该研究结果为电厂灰渣在黄金矿山充填工程中的应用提供了参考和借鉴。     

利用烧结脱硫灰-高炉矿渣-水泥熟料制备胶凝材料

为了解决炼铁高炉矿渣、脱硫副产物大量堆积产生的环境问题,实验中利用钢渣、脱硫灰及水泥熟料制备复合胶凝材料.在加水预处理的条件下,随着脱硫灰掺量的增加,胶凝材料的强度呈先增加后变小的趋势,当脱硫灰的氧化温度为550℃、氧化时间为30 min以及掺量为5%时所制得的胶凝材料可获得较好的反应性能.该胶凝材料强度能够达到GB 1344-1999中52.5R水泥强度的要求.      

冶金竖炉反应器处理垃圾焚烧飞灰工艺

摘要：当前国内的生活垃圾大部分都依靠焚烧技术处理，相应地会产生大量急需无害化处理的危险废物─垃圾焚烧飞灰，目前采用冶金方法处理垃圾焚烧飞灰是一个新的研究方向。首先对垃圾焚烧飞灰的成分进行分析，并在此基础上，对垃圾焚烧飞灰的压块制度及高温性能进行了探究。造块实验结果表明，水分配比为20%（质量分数），水泥配比为10%（质量分数），成型压力为10MPa，养护时间为48h，飞灰压块的抗压强度达到了512N；高温性能实验以及热力学软件计算结果表明，飞灰的融化温度控制在1400～1550℃，碱度控制在1.0～1.2之间时，炉渣具有较好的流动性。     

高炉锰铁水淬矿渣活性的研究

深入地探讨了锰铁高炉水淬矿渣的利用。对其潜在水硬性、火山灰性进行了试验研究，测试了水泥试件的抗压强度比，并与普通生铁高炉矿渣、粉煤灰的活性作了对比。     

粉尘冷固结球团高温复合粘接机理研究

先以布袋灰、电炉灰、焦粉、水泥制成冷固结球团,进行高温自还原试验。再以纯水泥试样进行差热试验。最后以纯试剂四氧化三铁和石墨粉,配加纯氧化铝粉末并且不添加粘结剂制成的冷固结球团进行自还原试验。通过检测其抗压强度、扫描电子显微镜-能谱分析等方法分析了粉尘冷固结球团高温复合粘接机理,研究表明:低温下粉尘冷固结球团的强度主要靠水泥粘结相保证,随着温度升高,水泥逐渐失效,在1 000℃后金属铁连晶开始生成,并成为主要粘结相,未熔固态成渣物质对金属铁连晶的形成具有负面的影响,当其含量超过15%时就会对金属体连晶的形成产生显著的影响。     

铅锌冶炼渣充填胶凝材料研究及应用

为充分利用广东某铅锌矿大宗固体废弃物与尾矿,研发了基于铅锌冶炼渣的充填胶凝材料。通过机械活化试验研究,确定铅锌冶炼渣研磨时间为70 min。通过化学活化试验研究,确定原料组成为冶炼渣、水泥熟料、硅酸钠和石膏。其中,冶炼渣与水泥熟料的质量比为8∶2,硅酸钠掺量为3%,石膏掺量为8%。该胶凝材料与分级尾砂制备的充填料浆浓度为75%且灰砂比为1∶6时,3 d强度达2.68 MPa,28 d强度达3.97 MPa,均优于相同浓度条件下以P.O42.5水泥作为胶凝材料且灰砂比为1∶4时的充填体强度。扩散度试验表明,该类型胶凝材料制备的充填料浆流动性能好,能够满足该矿山的自流输送条件。SEM测试分析结果表明,以该类型胶凝材料制备的充填试块内部早期生成了大量的钙矾石,后期生成了大量的水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,结构较致密。     

钢渣改性对其易磨性影响的试验研究

主要讨论影响钢渣易磨性的因素,通过向钢渣中加入粉煤灰,对钢渣进行高温调质改性。结果表明磨30 min后的钢渣粒径主要分布在0.177 mm和0.094 mm 2个粒级上,加入9%的粉煤灰后,钢渣的易磨性指数G160+由原来的1.5增加到4.7,得到了显著改善,为钢渣在水泥等行业的大规模利用提供了理论支持。