铁尾矿—偏高岭土基地聚物配方优化及机理

金属矿山 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (04): 199-204.

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铁尾矿—偏高岭土基地聚物配方优化及机理

陈永亮^1,2，武诗怡¹，齐辰晖¹，肖华平¹，谢一冰¹，王梦婵¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430081；2. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉 430081

出版日期:2019-04-15 发布日期:2019-05-13
基金资助:
* 国家自然科学基金项目（编号：41102218），2017国家重点研发计划项目（编号：2017YFC070330012），湖北省自然科学基金项目（编号： ZRMS2018000825），湖北省教育厅科学技术研究项目（编号：Q20141108）。

Formula Optimization and Mechanism of Preparing Geopolymers Based on Iron Tailings and Metakaolin

Chen Yongliang^1,2，Wu Shiyi¹，Qi Chenhui¹，Xiao Huaping¹，Xie Yibing¹，Wang Mengchan¹

1. College of Resources and Environmental Engineering， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， China；2. Hubei Province Key Laboratory for Efficient Utilization and Agglomeration for Metallurgic Mineral Resources，Wuhan 430081， China

Online:2019-04-15 Published:2019-05-13

摘要/Abstract

摘要： 以铁尾矿为主要原料，并添加偏高岭土作为校正材料，以NaOH溶液和水玻璃作为碱激发剂制备地聚物，通过正交试验研究原料配比对地聚物性能的影响。研究结果表明，在原料n(SiO₂):n(Al₂O₃)为3.0、液固比0.35、碱激发剂模数1.2的条件下，所制得试样28 d的抗压强度最大，为59.0 MPa。采用X射线衍射分析（XRD）、傅里叶红外光谱仪分析（FTIR）和扫描电子显微镜分析（SEM）对最佳条件制备的试样微观结构进行表征表明，试样具有地聚物的微观结构特征，主要物相组成为无定形的硅铝酸盐、半结晶的CSH（I）和α-C₂SH，随着龄期的增长，生成了更多凝胶状物质将细颗粒物胶结在一起，导致试样结构密实，抗压强度提高。

关键词: 铁尾矿, 偏高岭土, 地聚物, 抗压强度, 微观结构

Abstract: Geopolymers were prepared with the iron tailings as main raw materials， metakaolin as the adjusted materials， with NaOH solution and sodium silicate as alkali activator agent， the effects of raw materials ratio on the properties of geopolymers were investigated by orthogonal testThe results show that under the conditions of raw materials with n(SiO₂):n(Al₂O₃) of 3.0， liquid-solid ratio of 0.35， and alkali activator modulus of 1.2， the compressive strength value of geopolymers is the highest at 28 d， which comes up to 59.0 MPa. The microstructure of the samples were characterized by XRD， FTIR and SEM. Microscopic analysis indicate that the samples have the microstructure characteristics of the normal geopolymers， and the main compositions are amorphous aluminosilicate， semi-crystalline CSH(I) and α-C₂SH. As the curing ages are prolonged， more gelatinous substances are generated and bond the fine particles together to form compact internal structure in samples， which improves the compressive strength of geopolymers.

Key words: Iron tailings, Metakaolin, Geopolymers, Compressive strength, Microstructure

陈永亮, 武诗怡, 齐辰晖, 肖华平, 谢一冰, 王梦婵. 铁尾矿—偏高岭土基地聚物配方优化及机理[J]. 金属矿山, 2019, 48(04): 199-204.

CHEN Yong-Liang, WU Shi-Yi, QI Chen-Hui, XIAO Hua-Ping, XIE Yi-Bing, WANG Meng-Chan. Formula Optimization and Mechanism of Preparing Geopolymers Based on Iron Tailings and Metakaolin[J]. Metal Mine, 2019, 48(04): 199-204.

[1]	蒋复量, 郭锦涛, 杨文超, 张超, 张洪浩, 马熠坤. 某地下矿山顶板诱导崩落最佳爆破延时时间取值研究[J]. 金属矿山, 2020, 49(09): 80-86.
[2]	金佳旭, 杨辉, 张晨曦, 吴谨妤, 史明月. 聚丙烯纤维加筋铁尾矿砂的宏/微观结构特性分析[J]. 金属矿山, 2020, 49(09): 208-213.
[3]	于恩毅, 黄旭东, 王珍岐, 黄晢航, 龚甲桂 . 废石掺量对胶结充填体强度及变形破坏的影响[J]. 金属矿山, 2020, 49(08): 44-48.
[4]	牟文宁, 卢俊达, 罗绍华, 雷雪飞, 梁金生, 段昕辉. 铁尾矿硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂[J]. 金属矿山, 2020, 49(07): 206-210.
[5]	赵礼兵, 王帅, 梁艳涛, 李国峰, 王鹏. 焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究[J]. 金属矿山, 2020, 49(07): 216-220.
[6]	王富林, 袁正平, 陈国梁, 杨仕教. 膏体—地聚物协同效应的铀尾矿井下充填处置体系构建[J]. 金属矿山, 2020, 50(05): 144-150.
[7]	王一杰, 李克庆, 倪文, 张思奇, 李佳. 矿渣基胶凝材料固化垃圾焚烧飞灰中重金属的研究[J]. 金属矿山, 2019, 48(07): 194-198.
[8]	胡晨光, 邢崇恩, 刘蕾, 贾援, 姚少巍, 封孝信, 宋裕增. 铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究[J]. 金属矿山, 2019, 48(05): 197-200.
[9]	陈鑫政, 郭利杰, 史采星, 许文远, 李文臣. 高硫尾砂充填体强度变化规律实验研究[J]. 金属矿山, 2019, 48(04): 11-14.
[10]	李茂辉, 陈志杰. 某低活性酸性矿渣微粉的机械力化学效应研究[J]. 金属矿山, 2019, 48(03): 200-204.
[11]	万丽, 高玉德. 某选铁尾矿浮选锌钼试验[J]. 金属矿山, 2018, 47(11): 181-184.
[12]	甘德清, 韩亮, 刘志义, 赵海鑫. 胶结充填体抗压强度尺寸效应的试验研究[J]. 金属矿山, 2018, 47(1): 32-36.
[13]	吴美苏, 刘长武. 矿渣粉掺量对高水材料物理力学性能的影响研究[J]. 金属矿山, 2018, 47(1): 63-67.
[14]	秦吉涛, 王家伟, 王海峰, 赵平源. 某电解锰渣免烧砖抗压和抗折强度研究[J]. 金属矿山, 2018, 47(03): 201-204.
[15]	崔孝炜, 狄燕清, 庞华, 南宁, 刘璇, 周春生. 用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验[J]. 金属矿山, 2017, 46(07): 193-196.

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