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銅尾礦在建筑材料中的應用

銅尾礦在建筑材料中的應用
桂礦  2023-12-19  |  閱讀:445

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1、作煅燒熟料的原料


銅尾礦中含有的微量元素 Mn、Zn、Cu、Ti等對熟料的煅燒有利,這些微量元素的氧化物起到了礦化的作用,在熟料的煅燒過程中能使液相的溫度降低;同時微量元素如Cu、Ti等還起到了助熔劑的作用,有利于提高生料的易燒性。饒春如等按照一定的配比將銅尾礦、石灰石、鐵礦石均勻混合,以Al3O2為校正原料,配制生料,然后煅燒,制備出了符合使用要求的硅酸鹽水泥。施正倫等發現當用銅尾礦作礦化劑時,熟料的燒成溫度為1300℃,而傳統的熟料燒成溫度在1400~1450℃,不僅節約了熟料煅燒時所消耗的能源,縮短了煅燒時間,還綜合利用了銅尾礦,降低了水泥生產成本。


2、作水泥混合材料


銅尾礦作為配料燒制的水泥,可以提高水泥強度,ONUAGULUCHI等在水泥混合料中添加銅尾礦,當銅尾礦添加量為5%時,其28、90d抗壓強度分 別 為 對 照 組 的 107.1%、112.3%;添 加 量 為10%時,28、90d抗壓強度分別為對照組的104.1%、109.2%。銅尾礦對混凝土的吸水率和總透水孔隙率略有提高,同時,隨著銅尾礦摻量的增加,混凝土的抗酸蝕和氯離子滲透能力也有所提高。ZHANG等在標準化的灰漿條件下,向水泥原料中添加銅尾礦,摻量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%,測試水泥抗壓強度、抗彎強度并觀察其空隙結構,結果表明:當水泥原料摻入銅尾礦時,銅尾礦的一些水化產物如C-S-H凝膠和Ca(OH)2膠結在一起,填充了水泥漿體的空隙,使水泥漿體的密度增大,從而提高了水泥的抗壓強度和抗彎強度;但是當銅尾礦摻量超過15%時,水泥的抗壓強度和抗彎強度會下降,這是因為水泥漿體的空隙是有限的,當這些空隙被凝膠產物填滿時,多余的銅尾礦反而會影響水泥的抗壓強度。


3、在混凝土中的應用


銅尾礦可以用作混凝土中的摻料代替部分砂石,當在混凝土中摻入適量銅尾礦時,其抗壓強度、透水性、耐久性以及抗氯離子滲透能力都會有明顯提升。zhang等利用銅尾礦制備混凝土,并對其抗壓強度、氯離子滲透系數以及重金屬浸出性等進行了研究,結果表明:當用銅尾礦代替20%的人工砂時,混凝土的抗壓強度、彈性模量以及抗氯離子滲透能力等都有所提高,同時,混凝土骨料與膏體之間的界面接觸系數增大;對混凝土進行的重金屬浸出試驗發現,銅尾礦中的重金屬被固化在混凝土中,顯著降低了銅尾礦中重金屬的浸出。


4、制作免燒磚


利用銅尾礦制備免燒磚具有工藝簡單、投資少、見效快等優點,隨著免燒磚的大力推廣,其對銅尾礦的消納發揮了積極作用。以四川某銅尾礦為原料,添加適量的水泥、石灰、混凝土發泡劑和廢棄聚苯泡沫粒,成功制備了輕質免燒磚;對免燒磚進行性能測試后發現,當尾礦用量達到70%~80%時,免燒磚的抗壓強度為3.6~10.4MPa,符合建筑物承重和非承重砌塊的使用要求。FANG等利用銅尾礦制作了蒸壓灰砂磚,分析了銅尾礦摻量對試樣抗壓強度的影響,結果表明:83%摻量的河沙、未添加銅尾礦的試樣抗壓強度為24.3MPa;當用銅尾砂代替40%的河沙時,試樣抗壓強度為23.8MPa;當銅尾礦的摻量達到55%時,試樣抗壓強度也還有15.3MPa。


銅尾礦在建筑材料中的應用.jpg



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