甘肃某浊沸石尾矿制备陶粒及其性能研究

以甘肃某浊沸石尾矿为原料,凹凸棒石黏土为黏结剂,煤粉为造孔剂,通过高温煅烧工艺制备多孔陶粒,并系统研究了黏结剂添加量、煅烧温度、煅烧时间和煤粉用量等因素对陶粒样品性能的影响规律,得出了优化的制备工艺,并运用SEM、XRD表征手段对样品的微观形貌及物相组成进行检测分析。结果表明:在浊沸石尾矿、凹凸棒石黏土与煤粉的质量比为42.5 GA6FA 42.5 GA6FA 15,煅烧温度1 100℃、煅烧时间30 min、升温速度20℃/min的条件下,制备的陶粒样品的堆积密度692 kg/m3,压裂力116.4 N,吸水率25.3%,筒压强度4.7 MPa,符合国标要求。所制备的浊沸石尾矿陶粒表面多孔,且高温条件下原料中的浊沸石、坡缕石等矿相转化为石英和钠长石。该技术为砂石尾矿综合利用提供了一种有效途径。      

基于MATLAB随机试验的砂细度模数公式优化研究

细度模数是衡量砂粗细程度的重要指标。当前国标细度模数公式未涉及粒级为0.15 mm以下的颗粒,本文将粒级0.15 mm以下颗粒进一步细分为0.075~0.15 mm粒级与0.075 mm以下粒级,将这两粒级纳入细度模数公式后形成了三个新的细度模数公式。通过MATLAB软件中rand函数随机大量生成四种不同细度模数试验,结合花岗岩机制砂、凝灰岩机制砂、天然砂的筛分试验进一步验证不同细度模数公式的优劣性,在筛分的同时即可测得机制砂近似石粉含量,将近似石粉含量与标准方法测得的石粉含量进行线性回归,可拟合出两者之间的经验公式。研究表明:原细度模数公式分子上增加0.075~0.15 mm粒级颗粒筛分含量后,更有利于表征砂的粗细程度。近似石粉含量与标准石粉含量差值为1.346 6%,经SEM对不同砂样表面放大100倍后,发现砂样表面越粗糙对石粉的吸附性越大,近似石粉含量与标准石粉含量差值的波动性也越大。     

不同掺量石屑对机制砂颗粒级配的影响

将5批次不同石屑与南方路机V7机制砂以不同比例进行掺和,对混合样品依据《GB/T 14684-2011建设用砂》进行颗粒级配检测。结果表明:石屑掺量在25%时,混合样品均符合Ⅱ区中砂标准要求;通过制砂工艺技术改造,机制砂产量得到较大提升,显著增加企业经济效益。     

氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。     

采空区侧超前切顶沿空掘巷围岩稳定特征研究

沿空掘巷可以有效缓解煤炭开采过程中的浪费问题，提高采出率。窄煤柱的合理尺寸将会影响到工作面的安全高效开采。基于某矿井221上01工作面轨道巷工程地质条件，通过理论分析与数值模拟，研究确定了轨道巷留窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱尺寸，提出了采空区侧向顶板超前预裂断顶，优化区域应力环境，并分析了深孔预裂爆破切顶的技术参数，确定了最终的实施方案。结合采场侧向支承压力分布规律及锚杆安设原则，理论计算出窄煤柱的合理宽度在4.47～5.52 m。采用FLAC^3D数值模拟分析了煤柱宽度为分别为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m条件下的围岩状态，从应力、位移、塑性区3方面综合分析，确定最佳煤柱尺寸为5 m。结合FLAC^3D有限差分软件，分析对比了不同切顶角度以及高度的情况下，巷道围岩的应力状态，垂直位移以及塑性区分布；选取了切顶高度15 m,切顶角度10°为切顶的最佳参数；结合深孔预裂爆破裂缝的形成机理，并依据大部分爆破工程经验给出本次爆破切顶所涉及的相关爆破参数。结果显示选择恰当的切顶参数可使得煤柱尺寸应力集中越小，验证了爆破参数的可行性。