王長龍 霍澤坤 葉鵬飛 張凱帆 趙振紅 林 庚
(1.河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院,河北 邯鄲 056038;2.陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室,陜西 商洛 726000;3.天津舜能世嘉環(huán)??萍加邢薰荆旖?300380;4.河北工程大學(xué)審計處,河北 邯鄲 056038;5.西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,陜西 西安 710054)
石煤提釩尾渣是石煤經(jīng)破碎、焙燒、浸出等工藝,提取金屬釩后產(chǎn)生的尾渣,其主要化學(xué)成分為SiO2,同時還有少量 Al2O3[1-2]。利用石煤每生產(chǎn) 1 t的V2O5將產(chǎn)生150 t尾礦,大量的尾渣堆積給許多國家?guī)砹私?jīng)濟、環(huán)境和健康等方面的問題[3-4]。尾礦的回收利用是改善環(huán)境、提高經(jīng)濟效益的有效途徑[5]。研究表明[6-7],高硅尾礦經(jīng)過超細(xì)粉磨后會與Ca(OH)2和其他堿性化合物發(fā)生反應(yīng),其中活性SiO2和Al2O3與 Ca(OH)2、CaSO4反應(yīng)生成硅酸鈣、鋁酸鈣或硫鋁酸鈣。因此,釩尾礦可用作硅質(zhì)材料生產(chǎn)建筑材料[8-10]。
傳統(tǒng)的泡沫混凝土是將膠凝材料、礦物摻合料、外加劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑按一定的配合比制備成的一種多空輕質(zhì)混凝土[11]。它具有自重小、流動性好、密度范圍廣及保溫性能好等特點[12-14],可替代傳統(tǒng)的黏土磚,是一種節(jié)能環(huán)保的材料[15-18]。隨著環(huán)保行業(yè)的發(fā)展,礦渣、粉煤灰、偏高嶺土、鋼渣、脫硫石膏等固體廢棄物被作為原料制備泡沫混凝土,但實踐過程中存在固體廢棄物利用率低,制備的泡沫混凝土強度較低,缺少廢棄物在體系中的水化機理研究等問題,且未見以釩尾礦為主要原料制備泡沫混凝土的研究[19-24]。本研究選用釩尾礦為主要原料制備泡沫混凝土,采用粒度分析法、強度測試法、XRD、SEM等測試手段,研究了釩尾礦制備泡沫混凝土的最優(yōu)細(xì)度和摻量,并對釩尾礦泡沫混凝土的水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,為釩尾礦的資源化利用提供理論支撐。……