萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究

张韬, 程飞飞, 孔建军, 胡名卫, 安卫东, 黄功旭. 萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(6): 123-127. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.016
引用本文: 张韬, 程飞飞, 孔建军, 胡名卫, 安卫东, 黄功旭. 萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(6): 123-127. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.016
ZHANG Tao, CHENG Feifei, KONG Jianjun, HU Mingwei, AN Weidong, HUANG Gongxu. Effect of Iron Content in Graphite Tailings from Luobei on Properties of Foamed Ceramics[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(6): 123-127. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.016
Citation: ZHANG Tao, CHENG Feifei, KONG Jianjun, HU Mingwei, AN Weidong, HUANG Gongxu. Effect of Iron Content in Graphite Tailings from Luobei on Properties of Foamed Ceramics[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(6): 123-127. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.016

萝北某石墨尾矿铁含量对制备发泡陶瓷性能影响研究

  • 基金项目: 国家重点研发计划课题(2020YFC1909605)
详细信息
    作者简介: 张韬(1979—),男,高级工程师,主要从事非金属矿资源选矿加工的试验研究、工程设计和咨询
    通讯作者: 程飞飞(1990—),男,硕士研究生,主要从事非金属矿及固废资源的开发利用。Email:583464234@qq.com
  • 中图分类号: TD926.4

Effect of Iron Content in Graphite Tailings from Luobei on Properties of Foamed Ceramics

More Information
  • 通过磁选工艺降低石墨尾矿混合原料的铁含量,研究了铁含量对制备发泡陶瓷的性能影响。结果表明,磁选工艺可以显著降低石墨尾矿的铁含量;当磁选给矿−0.074 mm含量为71.64%、磁场磁感应强度为0.8 T、矿浆质量浓度为15%时,石墨尾矿TFe2O3含量从6.37%降低到2.18%。通过发泡陶瓷制备试验发现,磁选后的混合原料的TFe2O3含量从4.65%降低到1.81%,制备的发泡陶瓷外观颜色明显改善,抗压强度从7.2 MPa提高到7.9 MPa,导热系数从0.33 W/(m·K)提高到0.36 W/(m·K);抗压强度有所提高,保温性能有所降低,整体上磁选前后发泡陶瓷的性能差异较小。

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  • 图 1  石墨尾矿的XRD图谱

    Figure 1. 

    图 2  石墨尾矿磁选产品XRD图谱(a—磁性产品;b—非磁性产品)

    Figure 2. 

    图 3  发泡陶瓷制备工艺

    Figure 3. 

    图 4  未磁选石墨尾矿制备的发泡陶瓷样品

    Figure 4. 

    图 5  磁选后石墨尾矿制备的发泡陶瓷样品

    Figure 5. 

    表 1  石墨尾矿的化学成分

    Table 1.  Chemical composition of graphite tailings /%

    化学成分SiO2Al2O3TFe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O烧失量
    质量分数57.0211.886.370.997.842.632.712.218.35
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    表 2  石墨尾矿的矿物组成

    Table 2.  Mineral composition of graphite tailings /%

    矿物组成石英微斜长石白云母方解石白云石绿泥石磁黄铁矿
    质量分数40211510545
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    表 3  石墨尾矿粒度与化学组成

    Table 3.  Particle size and chemical composition of graphite tailings

    粒度/mm产率化学组成/%
    SiO2TFe2O3Al2O3K2OCaOMgO
    +0.5010.2360.873.4311.843.346.671.92
    −0.50+0.1824.6460.114.0212.053.027.452.27
    −0.18+0.1530.9957.655.6812.312.778.292.54
    −0.15+0.07420.7454.679.3812.292.298.592.98
    −0.07413.4051.3910.9312.172.419.123.57
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    表 4  给料细度对磁选效果的影响

    Table 4.  Effect of feeding fineness on magnetic separation /%

    −0.074 mm含量产物产率TFe2O3含量TFe2O3分布率
    13.45磁性产品19.3017.9555.44
    非磁性产品80.703.4544.56
    47.83磁性产品7.6946.6957.37
    非磁性产品92.312.8942.63
    71.64磁性产品6.8954.6360.31
    非磁性产品93.112.6639.69
    87.92磁性产品6.8455.7360.96
    非磁性产品93.162.6239.04
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    表 5  矿浆质量浓度对磁选效果的影响

    Table 5.  Effect of pulp density on magnetic separation /%

    矿浆浓度产物产率TFe2O3含量TFe2O3分布率
    25磁性产品7.1250.1156.90
    非磁性产品92.882.9143.10
    20磁性产品6.8957.6363.42
    非磁性产品93.112.4636.58
    15磁性产品6.5465.3768.33
    非磁性产品93.462.1231.67
    10磁性产品6.4266.9268.82
    非磁性产品93.582.0831.18
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    表 6  石墨尾矿磁选产品主要化学成分

    Table 6.  Main chemical components of graphite tailings magnetic separation products /%

    磁选产物SiO2TFe2O3Al2O3K2OCaOMgO
    磁性产品11.8465.484.190.743.090.64
    非磁性产品61.082.1812.542.918.313.11
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    表 7  发泡陶瓷试验结果

    Table 7.  Test results of foamed ceramics

    试验
    条件
    原料
    TFe2O3含量/%
    密度
    /(kg·m−3)
    抗压强度
    /MPa
    导热系数
    /(W·m−1·K−1)
    14.655307.20.33
    21.815707.90.36
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出版历程
收稿日期:  2022-10-12
刊出日期:  2022-12-26

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