矿冶固废基胶结充填料的制备及性能研究

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以钢渣、钒钛矿渣为主要原料制备胶结剂,再与钒钛铁尾矿制成矿井充填料,通过力学性能、XRD、SEM、FT-IR等测试方法,研究了胶结充填料的性能及胶结剂水化产物的组成和结构。结果表明:当钢渣、钒钛矿渣质量比为13∶12,胶结剂中钢渣+钒钛矿渣∶磷石膏∶双氰胺废渣∶水泥熟料∶复合磷酸=84∶3.6∶5.4∶2.8∶4.2时,充填料胶砂比为1∶4,料浆浓度为80%时,减水剂0.178%时,充填料塌落度为214 mm,充填料28 d抗折和抗压强度分别达到4.04 MPa和8.31 MPa,满足GB/T 39489-2020《全尾砂膏体充填技术规范》要求。XRD和SEM分析表明,胶结剂水化产物主要为钙矾石(AFt),磷石膏的存在促进了AFt的形成,而AFt的形成又进一步促进了钒钛矿渣和钢渣中[AlO4]5-和[ SiO4]4-沿桥氧的断裂。
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