菱铁矿在混凝土中的化学稳定性研究

发布时间：2025-07-02 23:25

　　国民经济发展对于矿产资源的大量需求导致了尾矿的大量堆积,造成了众多的环境问题。将铁尾矿代替天然砂石作为混凝土的骨料,既可以减少天然砂石被过度开采,也可以提高尾矿的综合利用率。以菱铁矿作为研究对象,首先通过热力学计算证明了菱铁矿在混凝土液相环境中发生反应的可能性,同时在模拟混凝土孔溶液体系、水泥净浆体系中,水溶液和侵蚀环境,20℃和80℃下,采用砂浆棒测长、混凝土强度实验等实验方法,XRD、SEM/EDS、激光拉曼等测试手段,研究菱铁矿在混凝土中的物相转化规律;由物相演变规律探索其在混凝土中化学稳定性。研究结果表明:1)通过热力学计算,证明了FeCO₃在Ca（OH）₂溶液环境中是可以发生反应的,其可能的生成物为Fe₃O₄、Fe2O₃和CaCO₃。产生Fe₃O₄的反应比产生Fe2O₃的反应在热力学上更容易进行。2)净浆实验显示,FeCO₃在硅酸盐水泥的液相环境中发生了反应,主...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1 选矿厂铁矿石加工流程

铁尾矿一般是由铁矿选矿厂排放的尾矿矿浆经自然脱水后所形成的固体废料,是铁矿山的最主要固体废弃物之一[9]。铁矿石在矿山开采及在选矿厂加工制备铁精粉的一般工艺如图1所示。铁尾矿石是指经破碎干选工艺后排出的粒度较大的废渣,铁尾矿砂是指经湿磨磁选工序后排出的粒度较小的废渣。截止到201....

图2 铁氧化物的转化[53]

不同类型的氧化铁在不同的环境中转化,如图2所示。如前所述,Fe2O3和α-FeO(OH)是最稳定的铁氧化物,通常是转变的最终产物[52,53]。1.6砂浆棒试验的相关研究进展

图3 菱铁矿石的XRD图谱

5)菱铁矿:取自贵州黔南布依族苗族自治州,其化学组成详见表4,矿物组成见图3;6)水:蒸馏水和自来水;

图4 研究技术路线图

研究技术路线图如图3所示。为加快反应速度,使反应现象更明显,本章选取菱铁矿的主要成分FeCO3试剂为研究对象,研究其处于混凝土液相环境中,基于热力学理论计算和试验数据,阐明其发生化学反应和物相转化的规律,为体系反应机理奠定了理论基础和数据支撑。主要采用XRD、SEM/EDS和拉曼....

本文编号：4055403