热活化铅锌尾矿基碱激发胶凝材料的制备及性能

作者:居辰轩; 王豪杰; 侯浩波; 周旻
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以铅锌尾矿为主要原料,掺入矿渣、钢渣、氟石膏等辅助胶凝材料,以硅酸钠为碱激发剂,制备了铅锌尾矿碱激发胶凝材料。通过正交试验,探讨了水玻璃模量、水玻璃含量、尾矿及辅助胶凝材料的质量比对胶凝材料的影响,得出了最佳的原材料配比。通过800 、1000 和1200 的热处理,制备了热激活的铅锌-尾矿碱激发胶凝材料,并对其性能进行了测试。采用X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电镜对热活化前后的尾矿和胶凝材料进行了分析和表征。结果表明,当水玻璃模量为1.8,水玻璃含量为0.15,尾矿与辅助胶凝材料的质量比为7:3时,胶凝材料28 D抗压强度分会可达到20。68 MPa。大量的C-S-H和硅铝聚合物在胶凝材料内部形成三维网络结构,覆盖尾矿晶体表面,形成致密的整体。当热活化温度为1000 时,胶凝材料在28天内的温度达到28。05 MPa。热活化后,原高山内部结构松散,有利于铝硅酸盐在碱性条件下解聚。同时,反应系统中生成了更多的铝硅酸盐聚合物,取代了以二聚体为主的C-S-H凝胶,为胶凝材料提供了更好的抗压强度和早期硬化性能。此外,该胶凝材料对铅、锌重金属具有良好的固定效果,大大降低了尾矿铅、锌的毒性浸出浓度,有效解决了尾矿重金属对周围环境的危害。