利用煤矸石铁尾矿制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃  被引量:10

Preparation of CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2 glass-ceramic from coal gangue and iron ore tailings

在线阅读下载全文

作  者:王长龙[1,2,3] 魏浩[1] 仇夏杰 王爽[1] 崔孝炜[1,3] 狄燕清[3] 

机构地区:[1]北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083 [2]河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038 [3]陕西省尾矿资源综合利用重点实验室(商洛学院),陕西商洛726000

出  处:《煤炭学报》2015年第5期1181-1187,共7页Journal of China Coal Society

基  金:国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2012AA062405);河北省建设科学技术研究计划资助项目(2012-136);陕西省尾矿资源综合利用重点实验室开放基金资助项目(2014SKY-WK010)

摘  要:为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃。利用DSC,XRD和SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为及显微形貌的影响,通过Kissinger方程计算了各基础玻璃试样析晶活化能E和动力学参数k(Tp),并利用Augis-Bennett公式计算了各试样的晶化指数n。试验结果表明:随着核化和晶化温度的升高,主晶相衍射峰以先增强后减弱的趋势变化,主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),体系的最佳晶化温度为1 040℃,其抗弯强度为216.49 MPa,耐酸性为99.21%;对于不同升温速率的基础微晶玻璃试样,20℃/min升温速率的析晶活化能最低为324.75 k J/mol,k(Tp)=0.55,n=3.92,玻璃晶核为三维生长,整体结晶,4个试样的晶核生长方式相同。In order to comprehensively utilize solid waste,the Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2 glass ceramics were prepared from coal gangue and iron ore tailing. Effect of nucleation and crystallization temperature on crystallization behavior and microstructure of glass-ceramic samples were analyzed by DSC,XRD and SEM. The crystallization activation energy,E,and the crystallization kinetic parameter,k( Tp),were calculated by employing the Kissinger equation. The avrami exponent,n,was calculated by the Augis-Bennett equation. The results show that as nucleation and crystallization temperature increases,the intensity of XRD peak increases first,and then decreases; the major crystalline phase of the glass-ceramics is augite( Ca( Mg,Al)( Si,Al)2O6); the optimal crystallization temperature is 1 040 ℃,its flexural strength 216. 49 MPa and acid corrosion 99. 21%. For samples with different heating rates,the crystallization activation energy by a heating rate as 20 ℃ is the lowest with a value of 324. 75 k J / mol,the k( Tp) 0. 55 and n 3. 92. The glassnuclei is thoroughly grown in three-dimension. Also,four kinds of samples have the same way of crystallization.

关 键 词:煤矸石 铁尾矿 微晶玻璃 析晶活化能 普通辉石 

分 类 号:TQ171.733[化学工程—玻璃工业] TD926.4[化学工程—硅酸盐工业]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象