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高岭土尾矿沥青胶浆路用性能及微观作用机理研究

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高岭土尾矿沥青胶浆路用性能及微观作用机理研究

作者：王锦成长沙理工大学

学位级别：硕士

高岭土尾矿是高岭土矿经过选矿后剩余的固体废弃物,严重影响生态环境。目前对于高岭土尾矿的应用较少,为了拓宽高岭土尾矿的使用范围,将高岭土尾矿磨成细粉,用做沥青混合料中的填料,采用宏观试验和微观试验对高岭土尾矿的物理化学性质... 详细信息

高岭土尾矿是高岭土矿经过选矿后剩余的固体废弃物,严重影响生态环境。目前对于高岭土尾矿的应用较少,为了拓宽高岭土尾矿的使用范围,将高岭土尾矿磨成细粉,用做沥青混合料中的填料,采用宏观试验和微观试验对高岭土尾矿的物理化学性质、高岭土尾矿沥青胶浆的路用性能和微观作用机理以及高岭土尾矿沥青混合料的路用性能进行了研究。对高岭土尾矿和石灰石矿粉进行扫描电镜、激光粒度仪试验、氮气吸附试验、X射线衍射试验来探究物理化学性质。结果表明,高岭土尾矿的平均粒径要比石灰石矿粉小,高岭土尾矿的比表面积要比石灰石矿粉的比表面积大,同时高岭土尾矿的表面棱角明显,颗粒级配良好,与石灰石矿粉相比能够更好地与沥青结合。沥青胶浆采用0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4的粉胶比来制备,用不同掺量(0%、25%、50%、75%、100%)的高岭土尾矿和硅烷偶联剂改性高岭土尾矿替代石灰石矿粉制成9种类型的沥青胶浆,将制备好的沥青胶浆进行锥入度、软化点、延度、布氏黏度、BBR、DSR以及集料粘附性试验。结果表明高岭土尾矿沥青胶浆高温性能比石灰石矿粉沥青胶浆稍差,随着高岭土尾矿沥青胶浆掺量增加,低温性能先上升而后下降,粘附性能没有出现明显的变化。硅烷偶联剂改性高岭土尾矿沥青胶浆的路用性能相较于高岭土尾矿沥青胶浆都有了提升。对基质沥青和1.0粉胶比的硅烷偶联剂改性高岭土尾矿沥青胶浆、100%高岭土尾矿沥青胶浆和石灰石矿粉沥青胶浆进行红外光谱试验,结果表明石灰石矿粉、高岭土尾矿和硅烷偶联剂改性高岭土尾矿与沥青没有发生化学反应,它们与沥青的吸附主要是物理吸附和选择性吸附。硅烷偶联剂与高岭土尾矿中的SiO2发生了化学反应,在高岭土尾矿与沥青之间形成了 Si-O-Si键,提升了高岭土尾矿与沥青之间的粘结力。制备不同掺量的高岭土尾矿沥青混合料和硅烷偶联剂改性高岭土沥青混合料并进行路用性能研究。结果表明,掺入高岭土尾矿能降低沥青混合料的沥青用量,当高岭土尾矿掺量为50%的时候,沥青混合料的综合性能提升最好,其中低温性能和水稳定性能提升明显,高温性能有轻微降低。高岭土尾矿经过硅烷偶联剂改性后路用性能有较好的提升。研究表明硅烷偶联剂改性高岭土尾矿可以作为填料应用于沥青路面。

关键词： KH-550硅烷偶联剂高岭土尾矿沥青胶浆微观机理路用性能

高岭土尾矿沥青混合料抗腐性能试验与机理研究

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矿产综合利用 2020年第5期41卷 161-168页

作者：胡超包惠明迟恩涛叶腾飞徐伟桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

为了拓宽改性材料的选择、解决高岭土矿矿选后产生的固体废弃料难题;为了加强对实际工程的指导、控制实际生产中高岭土的用量、提高资源再利用率、延伸产业链等方面提供参考;为了积极响应国家"绿水青山就是金山银山"的号召。本文采用"... 详细信息

为了拓宽改性材料的选择、解决高岭土矿矿选后产生的固体废弃料难题;为了加强对实际工程的指导、控制实际生产中高岭土的用量、提高资源再利用率、延伸产业链等方面提供参考;为了积极响应国家"绿水青山就是金山银山"的号召。本文采用"干法改性",利用高岭土尾矿等质量代替沥青混合料中的石灰岩矿粉制成高岭土沥青胶浆和高岭土沥青混合料,通过高岭土尾矿沥青吸持性能试验以及高岭土尾矿沥青混合料的标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验来测试不同替代量高岭土沥青胶浆的粘附性能和高岭土尾矿沥青混合料的抗腐蚀性能。研究结果表明:利用高岭土尾矿替代沥青混合料中的石灰岩矿粉能有效地改善沥青胶浆的粘附性能和沥青混合料的抗腐蚀性能。同时,通过对高岭土尾矿沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能的机理分析,揭示了高岭土尾矿替代量影响沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能变化的原因、得出了能够有效提高沥青混合料抗腐蚀性能的最佳高岭土尾矿替代量为75%时沥青混合料性能最佳的结论。

关键词：高岭土尾矿干法改性抗腐蚀性能较佳替代量

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高岭土尾矿对铬(Ⅵ)离子的吸附行为研究

应用化工 2020年第10期49卷 2493-2496页

作者：沈兆坪甘维中南大学化学化工学院湖南长沙410013 广东省生物医药技术研究所广东珠海519040

研究了高岭土尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附性行为,探索了Cr(Ⅵ)离子初始浓度、pH值、高岭土尾矿的综合用量、吸附综合时间及溶液吸附综合温度等多种因素对Cr(Ⅵ)溶液吸附综合性能的影响。研究分析结果表明,随初始Cr(Ⅵ)浓度不断增大,高岭土矿岩... 详细信息

研究了高岭土尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附性行为,探索了Cr(Ⅵ)离子初始浓度、pH值、高岭土尾矿的综合用量、吸附综合时间及溶液吸附综合温度等多种因素对Cr(Ⅵ)溶液吸附综合性能的影响。研究分析结果表明,随初始Cr(Ⅵ)浓度不断增大,高岭土矿岩尾矿对Cr(Ⅵ)浓度吸附的比率逐渐减小;高岭土矿岩尾矿对Cr(Ⅵ)浓度吸附的比率随着高岭土矿石尾矿用量的不断增加而逐渐增大;高岭土尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附可在40 min达到平衡;高岭土尾矿的最佳吸附温度为30℃;高岭土尾矿在酸性环境下对Cr(Ⅵ)表现出良好的吸附性能。高岭土尾矿对六价铬的等温吸附符合Freundlich吸附等温方程。结果表明,高岭土尾矿是较为理想的铬离子吸附材料。

关键词：高岭土尾矿吸附 Cr(Ⅵ)离子

高岭土尾矿、铝厂污泥与镍渣合成堇青石的试验研究

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中国陶瓷 2015年第9期51卷 77-80页

作者：周敏福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室福州350025

以高岭土尾矿、铝厂污泥和镍渣为主要原料进行合成堇青石的研究,用XRD和SEM表征各试样的晶相结构和显微结构,用内标半定量法确定各晶相的含量,用X pert plus软件确定各晶相的晶胞参数和晶胞体积。结果表明,在1350℃烧成温度下,保温3 h时... 详细信息

以高岭土尾矿、铝厂污泥和镍渣为主要原料进行合成堇青石的研究,用XRD和SEM表征各试样的晶相结构和显微结构,用内标半定量法确定各晶相的含量,用X pert plus软件确定各晶相的晶胞参数和晶胞体积。结果表明,在1350℃烧成温度下,保温3 h时,样品中以堇青石晶相为主,其中1#和2#样品还存在莫来石和尖晶石,3#~5#样品只有堇青石和尖晶石两个晶相,同时研究表明镍渣原料中较高含量的Ca O可能对堇青石的晶相结构变化产生影响。

关键词：高岭土尾矿铝厂污泥镍渣堇青石

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高岭土尾矿制备光伏玻璃用低铁石英砂

金属矿山 2019年第12期48卷 188-191页

作者：尚德兴周新军张乾伟李佩悦吴建新中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司

福建某热液蚀变风化残积型高岭土尾矿主要矿物为石英,含少量高岭石、电气石、云母、长石矿物,SiO2含量为83.20%。为回收尾矿中石英,对其进行选矿提纯试验研究。结果表明,试样经磨矿-水力分级、沉砂重选、重选精矿2阶段磁选,非磁性产品... 详细信息

福建某热液蚀变风化残积型高岭土尾矿主要矿物为石英,含少量高岭石、电气石、云母、长石矿物,SiO2含量为83.20%。为回收尾矿中石英,对其进行选矿提纯试验研究。结果表明,试样经磨矿-水力分级、沉砂重选、重选精矿2阶段磁选,非磁性产品经擦洗-浮选,获得的石英精砂0.6~0.1 mm粒级含量大于95%,SiO2含量达到99.29%、Al2O3含量为0.27%,Fe2O3含量为0.002 9%,满足太阳能光伏玻璃、光热玻璃用低铁石英砂的质量要求,为高岭土尾矿资源高值化综合利用提供了工艺参考。

关键词：高岭土尾矿低铁石英砂磨矿擦洗浮选

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从高岭土尾矿中浮选铅锌

过程工程学报 2015年第6期15卷 962-968页

作者：郭倩张丹萍郭巨杰彭澎中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

根据硫化矿浮选理论,研究了高岭土尾矿中铅锌硫矿物分离的药剂制度和工艺流程.结果表明,方铅矿和闪锌矿在磨矿至粒度<74mm颗粒占70%时单体基本解离,在捕收剂乙硫氮30g/t、组合抑锌剂ZnSO_4 1000g/t及Na_2SO_3 300g/t的药剂制度下铅锌矿... 详细信息

根据硫化矿浮选理论,研究了高岭土尾矿中铅锌硫矿物分离的药剂制度和工艺流程.结果表明,方铅矿和闪锌矿在磨矿至粒度<74mm颗粒占70%时单体基本解离,在捕收剂乙硫氮30g/t、组合抑锌剂ZnSO_4 1000g/t及Na_2SO_3 300g/t的药剂制度下铅锌矿物可有效分离;在捕收剂异丁黄药50g/t、锌活化剂CuSO_4 300g/t的药剂制度下锌硫矿物可有效分离.通过磨矿-优先浮铅-锌硫矿物分离的闭路流程,得到铅品位64.55%、回收率84.47%的铅精矿,锌品位45.04%、回收率91.94%的锌精矿.

关键词：高岭土尾矿浮选分离铅锌硫

云南某地高岭土尾矿(石英砂)综合利用选矿试验研究

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中国非金属矿工业导刊 2023年第6期 64-67页

作者：郭霞王小山李建朱欣洁咸阳非金属矿研究设计院有限公司陕西咸阳712000

云南某地高岭土尾矿的主要矿物成分为石英,含有部分长石和少量的高岭石等杂质矿物,为减少尾矿堆存、实现资源综合利用,对此部分高岭土尾矿(石英砂)进行选矿提纯试验研究。结果表明,试样经“筛分—磨矿—擦洗脱泥—磁选—浮选”的选矿工... 详细信息

云南某地高岭土尾矿的主要矿物成分为石英,含有部分长石和少量的高岭石等杂质矿物,为减少尾矿堆存、实现资源综合利用,对此部分高岭土尾矿(石英砂)进行选矿提纯试验研究。结果表明,试样经“筛分—磨矿—擦洗脱泥—磁选—浮选”的选矿工艺提纯后,获得0.5~0.1mm粒级含量>90%,SiO2含量为96.65%,Al2O3含量为1.38%,Fe2O3含量为0.052%的石英精砂,满足平板玻璃Ⅰ类二级品用硅质原料质量要求,为高岭土尾矿资源综合、高值化利用提供了工艺参考,同时为平板玻璃用硅质原料提供了新来源。

关键词：高岭土尾矿平板玻璃硅质原料擦洗磁选浮选

高岭土尾矿作为人工砂在混凝土空心砌块中的应用

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新型建筑材料 2008年第8期35卷 36-37页

作者：冯宝侠兖矿集团有限公司实业分公司山东邹城273500

按人工砂的技术要求和试验方法进行试验,高岭土尾矿基本满足GB/T14684—2001《建筑用砂》的要求。高岭土尾矿作为人工砂配制混凝土空心砌块,符合GB8239—1997《普通混凝土小型空心砌块》MU10标准要求。

关键词：高岭土尾矿人工砂配合比混凝土空心砌块

利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂PAFC的研究

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非金属矿 2010年第3期33卷 71-73页

作者：曾小君刘琰苏志宪许赟常熟理工学院化学与材料工程学院江苏常熟215500

利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁（PAFC）,考察了最佳溶出条件和水解聚合条件。实验结果表明,高岭土尾矿的最佳溶出条件为：在控制焙烧温度600-700℃,盐酸质量分数15%,液固质量比3∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间5h时... 详细信息

利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁（PAFC）,考察了最佳溶出条件和水解聚合条件。实验结果表明,高岭土尾矿的最佳溶出条件为：在控制焙烧温度600-700℃,盐酸质量分数15%,液固质量比3∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间5h时,高岭土尾矿中铁铝总溶出率可达90%以上。铁铝的最佳水解聚合条件为：以Ca（OH）2溶液为调聚剂,水解聚合温度55-65℃,聚合pH值2-3,反应时间3h。制备的复合型无机高分子絮凝剂PAFC稳定性好,对皮革工业中废水的浊度、色度、CODCr去除率分别达到78.23%、87.56%、78.95%。

关键词：高岭土尾矿聚合氯化铝铁混凝剂废水处理