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金尾矿固化氯离子的机理研究

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王长龙, 常宁, 陈烈, 吝晓然, 靳倡智, 刘振宇, 张凯帆, 霍泽坤, 林庚, 樊力华. 金尾矿固化氯离子的机理研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (4): 112-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.046
引用本文: 王长龙, 常宁, 陈烈, 吝晓然, 靳倡智, 刘振宇, 张凯帆, 霍泽坤, 林庚, 樊力华. 金尾矿固化氯离子的机理研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (4): 112-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.046
shu
WANG Changlong, CHANG ning, CHEN lie, LIN Xiaoran, JIN Changzhi, LIU Zhenyu, ZHANG Kaifan, HUO Zekun, LIN Geng, FAN Lihua. Study on the Curing Mechanism of Chloride Ions from Gold Tailings[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (4): 112-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.046
Citation: WANG Changlong, CHANG ning, CHEN lie, LIN Xiaoran, JIN Changzhi, LIU Zhenyu, ZHANG Kaifan, HUO Zekun, LIN Geng, FAN Lihua. Study on the Curing Mechanism of Chloride Ions from Gold Tailings[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (4): 112-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.046
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金尾矿固化氯离子的机理研究

  • 1.

    河北工程大学 土木工程学院，河北 邯郸 056038

  • 2.

    江西理工大学 江西省矿业工程重点实验室，江西 赣州 341000

  • 3.

    天津舜能世嘉环保科技有限公司，天津 300000

  • 4.

    西安科技大学 化学与化工学院，陕西 西安 710054

  • 5.

    上海艾彬建筑科技有限公司，上海 200190

  • 基金项目:
    中国博士后科学基金（2016M602082）；河北省自然科学基金（E2018402119）；河北省高等学校科学研究项目（ZD2016014，QN2016115）；陕西省尾矿资源综合利用重点实验室开放基金（2017SKY-WK008）；邯郸市科学技术研究与发展计划项目（1621211040-3）；江西省博士后日常经费资助（2016RC30）；江西省博士后科研项目（2017KY19）；固废资源化利用与节能国家重点实验室开放基金（SWR-2017-006）
详细信息
    作者简介: 王长龙(1977-), 男, 黑龙江七台河人, 教授, 博士后, 研究方向为固体废弃物资源化利用及矿物材料、新型环境材料, E-mail:baistuwong@126.com

  • 中图分类号: TD926.4+2

Study on the Curing Mechanism of Chloride Ions from Gold Tailings

  • 1.

    School of Civil Engineering, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China

  • 2.

    Jiangxi Key Laboratory of Mining Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China

  • 3.

    Tianjin Sunenergy Sega Environmental Science & Technology Co. Ltd, Tianjin 300000, China

  • 4.

    School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China

  • 5.

    Shanghai Ibeam Building Technology Co., Ltd., Shanghai 201900, China

    摘要

  • 以火山灰质金尾矿为原材料，通过机械力活化和复合活化工艺（将机械力活化后的金尾矿进行热活化）激发尾矿硅铝活性，采用XRD、SEM、FT-IR测试手段测试水化产物，分析了胶凝材料水化机理及其对氯离子的固化机理。试验结果表明：由粉磨60 min再经750℃热活化1 h的金尾矿粉组成的胶凝材料固氯效果良好，胶砂块力学性能更加优异，活性尾矿粉的掺入促进了铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）等矿物与氯离子化学结合生成Friedel盐的能力，同时掺入复合活化金尾矿粉的试样中有更多能吸附氯离子的硅酸钙凝胶（C-S-H）和钙矾石（AFt）产物，试样密实度提高的同时其固化氯离子的能力也提升。

    Using the pozzolanic gold tailings as the main raw materials, mechanical grinding and chemical activations were used to stimulate the pozzolanic activity of gold tailings, where the gold tailings are treated by mechanical activation and then thermal activation). Hydration mechanism of cementing material and its curing mechanism of chloride ions are analyzed by X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and scanning electron microscope (SEM). The results show that the gold tailings treated at the conditions of grinding 60 min and heating 750℃, has a favorable effect of chlorine fixation and mechanical properties. The highly active tailings promote the C3A, C4AF to combine with chlorine ions and produce more Friedel salt. In addition, more C-S-H gels and ettringite (AFt) hydration products appear with the addition of active tailings, which makes the structure of the hardened slurry dense and have good chlorine retention ability.

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  • 图 1  金尾矿的XRD的图谱

    Figure 1. 

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    图 2  不同胶凝材料固化Cl-能力图

    Figure 2. 

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    图 3  不同胶凝材料抗压强度

    Figure 3. 

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    图 4  不同龄期胶凝材料水化产物XRD图

    Figure 4. 

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    图 5  不同龄期胶凝材料水化产物FT-IR图谱

    Figure 5. 

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    图 6  胶凝材料的SEM照片

    Figure 6. 

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    表 1  原材料的化学成分    /%

    Table 1.  Chemical compositions of raw materials

    成分 SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO MnO SO3 K2O LOI
    金尾矿 80.74 2.45 0.07 1.23 5.27 1.39 0.08 0.08 0.38 6.09
    水泥 21.80 4.55 — 3.45 64.40 2.90 — 2.45 — 1.27
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    表 2  水泥净浆及砂浆配合比

    Table 2.  Mix proportions of cement paste and cement mortar

    样品 水胶比 配合比/%
    水泥 机械力活化尾金矿粉 复合活化金尾矿粉 标准砂
    A1 0.4 100 — — —
    B1 70 30 — —
    C1 70 — 30 —
    A2 0.5 100 — — 300
    B2 70 30 — 300
    C2 70 — 30 300
    下载: 导出CSV
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出版历程
收稿日期:  2018-05-04
刊出日期:  2018-08-25

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