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钒钛铁尾矿制备矿山修复混凝土及性能研究
1
作者
王长龙
付兴帅
+8 位作者
杨彩霞
张凯帆
白云翼
路璐
高占须
郑永超
刘治兵
翟玉新
刘枫
《材料导报》
北大核心
2025年第14期105-110,共6页
提高钒钛铁矿废弃物在混凝土中的利用率,不仅能降低对水泥、天然砂和石子的依赖,还能减少废渣的大量堆存,若将其应用于边坡稳定与加固等矿山生态修复工程中又能实现“以废治废”。本工作以钒钛铁尾矿粉为掺和料制备复合胶凝材料,同时以...
提高钒钛铁矿废弃物在混凝土中的利用率,不仅能降低对水泥、天然砂和石子的依赖,还能减少废渣的大量堆存,若将其应用于边坡稳定与加固等矿山生态修复工程中又能实现“以废治废”。本工作以钒钛铁尾矿粉为掺和料制备复合胶凝材料,同时以钒钛铁尾矿废石和钒钛铁尾矿砂为粗细集料制备C40预拌混凝土,并对预拌混凝土的和易性、耐久性和环境安全性进行了研究。结果表明:随着钒钛铁尾矿粉的掺量增加,预拌混凝土的中、早期强度降低,但后期强度呈先升高后降低的趋势;通过优化复合胶凝材料的配合比,当水泥、粉煤灰、矿渣粉、钒钛铁尾矿粉的质量比为47∶8∶26∶19,水胶比为0.4时,C40混凝土强度指标与普通水泥混凝土相近,且各项工作指标满足要求;耐久性的各项指标与强度并无明确关联,应根据混凝土适用环境进行配合比的调整;重金属浸出量随钒钛铁尾矿粉掺量增加而增加。
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关键词
钒钛铁矿废弃物
复合胶凝材料
预拌混凝土
耐久性
矿山生态修复
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职称材料
煤气化渣胶凝活性激发及机理研究进展
被引量：
1
2
作者
吴平川
刘治兵
+8 位作者
黄天勇
郑永超
张凯帆
王长龙
康旺
付兴帅
白云翼
翟玉新
刘枫
《材料导报》
北大核心
2025年第12期95-103,共9页
煤气化渣作为煤化工产业的主要固体废弃物,具有堆存量大、含碳量高、胶凝活性弱及重金属赋存等特点,其规模化无害化利用面临挑战。本文系统综述了煤气化渣的矿物学特性及其胶凝活性提升的影响机制,研究表明,煤气化渣中高聚合度的铝硅酸...
煤气化渣作为煤化工产业的主要固体废弃物,具有堆存量大、含碳量高、胶凝活性弱及重金属赋存等特点,其规模化无害化利用面临挑战。本文系统综述了煤气化渣的矿物学特性及其胶凝活性提升的影响机制,研究表明,煤气化渣中高聚合度的铝硅酸盐玻璃体及残碳是限制其活性的核心因素,物理活化通过机械研磨破坏晶体结构并增大比表面积,但作用效果有限;化学活化主要通过酸、碱、盐、有机溶剂,解聚铝硅酸盐玻璃体网络结构,释放活性Al^(3+)、Si^(4+)、Ca^(2+)离子提升活性,但需精确控制水化反应;热活化可通过高温消除残碳与重构煤气化渣的晶相,但能耗较高;复合活化及生物矿化展现出协同增效的潜力,但目前研究较少。未来需从煤气化渣矿物学特性出发,开发低碳高效的多技术联用路径,突破高掺量应用瓶颈,为煤气化渣建材化高值化利用提供理论支撑。
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关键词
煤气化渣
矿物学特性
胶凝活性
激发机理
资源化利用
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职称材料
废弃加气混凝土基胶凝材料协同锂渣制备充填料的研究
被引量：
1
3
作者
张凯帆
王晓军
+4 位作者
王长龙
胡凯建
白云翼
陈辰
付兴帅
《材料导报》
北大核心
2025年第2期114-121,共8页
针对工业固体废弃物堆存量大、资源化利用率低的问题,本工作尝试以废弃加气混凝土(WAC)、钢渣、矿渣、脱硫石膏、水泥为复合胶凝材料(CCMs),锂渣为细骨料,制备全尾砂绿色矿井充填料。采用粒度分析、力学性能测试、X射线衍射(XRD)及扫描...
针对工业固体废弃物堆存量大、资源化利用率低的问题,本工作尝试以废弃加气混凝土(WAC)、钢渣、矿渣、脱硫石膏、水泥为复合胶凝材料(CCMs),锂渣为细骨料,制备全尾砂绿色矿井充填料。采用粒度分析、力学性能测试、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了WAC活性、充填料性能及CCMs水化机理。结果表明,粉磨40 min的WAC比表面积达到655 m^(2)/kg,其28 d活性指数为81.43%。当CCMs配合比为m(WAC)∶m(钢渣)∶m(矿渣)∶m(脱硫石膏)∶m(水泥)=20∶15∶38∶7∶20、充填料中m(CCMs)∶m(锂渣)=1∶7、料浆质量浓度为83%、m(NaCl)∶m(CCMs)=0.01,充填料3、28 d抗压强度分别为1.7、3.0 MPa。充填料用CCMs的主要水化产物为C-S-H凝胶、Ca(OH)2、钙矾石(AFt)、Friedel盐。
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关键词
废弃加气混凝土(WAC)
复合胶凝材料(CCMs)
锂渣
矿井充填料
水化产物
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职称材料
题名
钒钛铁尾矿制备矿山修复混凝土及性能研究
1
作者
王长龙
付兴帅
杨彩霞
张凯帆
白云翼
路璐
高占须
郑永超
刘治兵
翟玉新
刘枫
机构
河北
工程
大学
土木工程
学院
河北省
地质矿产勘查开发局第一地质大队
江西理工
大学
资源与环境
工程
学院
北京
建筑
材料科学研究总院有限公司
中铁建设集团有限公司
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第14期105-110,共6页
基金
国家重点研发计划(2021YFC1910605)
河北省自然科学基金(E2025402076)
+3 种基金
中央引导地方科技发展资金(V1744808219260)
固废资源化利用与节能国家重点实验室开放基金(SWR-2023-007)
国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室开放基金(HB202306)
河北省建筑工程低碳建造与韧性提升重点实验室开放基金(HKL-LRC-2024-2)。
文摘
提高钒钛铁矿废弃物在混凝土中的利用率,不仅能降低对水泥、天然砂和石子的依赖,还能减少废渣的大量堆存,若将其应用于边坡稳定与加固等矿山生态修复工程中又能实现“以废治废”。本工作以钒钛铁尾矿粉为掺和料制备复合胶凝材料,同时以钒钛铁尾矿废石和钒钛铁尾矿砂为粗细集料制备C40预拌混凝土,并对预拌混凝土的和易性、耐久性和环境安全性进行了研究。结果表明:随着钒钛铁尾矿粉的掺量增加,预拌混凝土的中、早期强度降低,但后期强度呈先升高后降低的趋势;通过优化复合胶凝材料的配合比,当水泥、粉煤灰、矿渣粉、钒钛铁尾矿粉的质量比为47∶8∶26∶19,水胶比为0.4时,C40混凝土强度指标与普通水泥混凝土相近,且各项工作指标满足要求;耐久性的各项指标与强度并无明确关联,应根据混凝土适用环境进行配合比的调整;重金属浸出量随钒钛铁尾矿粉掺量增加而增加。
关键词
钒钛铁矿废弃物
复合胶凝材料
预拌混凝土
耐久性
矿山生态修复
Keywords
vanadium-titanium magnetite waste
composite cementitious material
pre-mixed concrete
durability
mine ecological restoration
分类号
TU528.52 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
煤气化渣胶凝活性激发及机理研究进展
被引量：
1
2
作者
吴平川
刘治兵
黄天勇
郑永超
张凯帆
王长龙
康旺
付兴帅
白云翼
翟玉新
刘枫
机构
北京
建筑
材料科学研究总院有限公司
河北
工程
大学
土木工程
学院
江西理工
大学
资源与环境
工程
学院
武汉科技
大学
中铁建设集团有限公司
中铁建设集团
建筑
发展有限公司
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第12期95-103,共9页
基金
国家重点研发计划(2021YFC1910605)
河北省自然科学基金(E2020402079)
+3 种基金
河北省科技重大专项项目(21283804Z)
固废资源化利用与节能国家重点实验室开放基金(SWR-2023-007)
国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室开放基金(HB202306)
河北省建筑工程低碳建造与韧性提升重点实验室基金资助(HKL-LRC-2024-2)。
文摘
煤气化渣作为煤化工产业的主要固体废弃物,具有堆存量大、含碳量高、胶凝活性弱及重金属赋存等特点,其规模化无害化利用面临挑战。本文系统综述了煤气化渣的矿物学特性及其胶凝活性提升的影响机制,研究表明,煤气化渣中高聚合度的铝硅酸盐玻璃体及残碳是限制其活性的核心因素,物理活化通过机械研磨破坏晶体结构并增大比表面积,但作用效果有限;化学活化主要通过酸、碱、盐、有机溶剂,解聚铝硅酸盐玻璃体网络结构,释放活性Al^(3+)、Si^(4+)、Ca^(2+)离子提升活性,但需精确控制水化反应;热活化可通过高温消除残碳与重构煤气化渣的晶相,但能耗较高;复合活化及生物矿化展现出协同增效的潜力,但目前研究较少。未来需从煤气化渣矿物学特性出发,开发低碳高效的多技术联用路径,突破高掺量应用瓶颈,为煤气化渣建材化高值化利用提供理论支撑。
关键词
煤气化渣
矿物学特性
胶凝活性
激发机理
资源化利用
Keywords
coal gasification slag
mineralogy characteristics
cementitious reactivity
excitation mechanism
resource utilization
分类号
TU526 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
废弃加气混凝土基胶凝材料协同锂渣制备充填料的研究
被引量：
1
3
作者
张凯帆
王晓军
王长龙
胡凯建
白云翼
陈辰
付兴帅
机构
江西理工
大学
资源与环境
工程
学院
河北工程大学土木工程学院河北省建筑工程低碳建造与韧性提升重点实验室
武汉科技
大学
国家环境保护矿冶资源利用与污染控制
重点
实验室
核工业井巷建设集团有限公司
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第2期114-121,共8页
基金
国家重点研发计划(2021YFC1910605)
河北省科技重大专项(21283804Z)
+1 种基金
固废资源化利用与节能国家重点实验室开放基金(SWR-2023-007)
国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室开放基金(HB202306)。
文摘
针对工业固体废弃物堆存量大、资源化利用率低的问题,本工作尝试以废弃加气混凝土(WAC)、钢渣、矿渣、脱硫石膏、水泥为复合胶凝材料(CCMs),锂渣为细骨料,制备全尾砂绿色矿井充填料。采用粒度分析、力学性能测试、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了WAC活性、充填料性能及CCMs水化机理。结果表明,粉磨40 min的WAC比表面积达到655 m^(2)/kg,其28 d活性指数为81.43%。当CCMs配合比为m(WAC)∶m(钢渣)∶m(矿渣)∶m(脱硫石膏)∶m(水泥)=20∶15∶38∶7∶20、充填料中m(CCMs)∶m(锂渣)=1∶7、料浆质量浓度为83%、m(NaCl)∶m(CCMs)=0.01,充填料3、28 d抗压强度分别为1.7、3.0 MPa。充填料用CCMs的主要水化产物为C-S-H凝胶、Ca(OH)2、钙矾石(AFt)、Friedel盐。
关键词
废弃加气混凝土(WAC)
复合胶凝材料(CCMs)
锂渣
矿井充填料
水化产物
Keywords
waste aerated concrete(WAC)
composite cementitious materials(CCMs)
lithium slag(LS)
mine backfill
hydration product
分类号
TD853.3 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钒钛铁尾矿制备矿山修复混凝土及性能研究
王长龙
付兴帅
杨彩霞
张凯帆
白云翼
路璐
高占须
郑永超
刘治兵
翟玉新
刘枫
《材料导报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
煤气化渣胶凝活性激发及机理研究进展
吴平川
刘治兵
黄天勇
郑永超
张凯帆
王长龙
康旺
付兴帅
白云翼
翟玉新
刘枫
《材料导报》
北大核心
2025
1
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职称材料
3
废弃加气混凝土基胶凝材料协同锂渣制备充填料的研究
张凯帆
王晓军
王长龙
胡凯建
白云翼
陈辰
付兴帅
《材料导报》
北大核心
2025
1
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职称材料
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