高钙铁尾矿对多孔陶瓷烧结温度和性能的影响

作者：杨硕 陈铁军 陈永亮 万军营 张敬 杨金健    单位：武汉科技大学 资源与环境工程学院；冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室；长阳新首钢矿业有限公司

关键词：高钙铁尾矿；助熔材料；直接发泡法；多孔陶瓷；烧结温度

摘  要：为促进矿业固废铁尾矿的高值化利用，以高钙铁尾矿作为主要原料，高岭土为黏结剂，石英作为骨料，碳化硅为发泡剂，采用“注浆 成型 - 直接发泡法”制备高孔隙率铁尾矿多孔陶瓷，并通过测试多孔陶瓷孔隙率、孔径分布、体积密度和抗压强度，研究铁尾矿用量对多孔陶瓷烧 结温度及性能结构的影响。结果表明，高钙铁尾矿可作为助熔剂使用，在原料配比为 40% 铁尾矿，20% 高岭土、40% 石英，外加 0.3% 碳化硅，烧 结温度在 1 160~1 170 ℃的条件下所制备的多孔陶瓷各项性能最优，其体积密度密度为 0.38~0.46 g/cm ，气孔率高达 80.84%~83.5%，平均孔径为 0.33~0.88 mm，抗压强度为 1.95~3.28 MPa。微观分析表明，铁尾矿内的方解石高温下分解产生的 CaO 可以与原料中的 SiO2 反应生成钙长石，并大幅度降低材料的烧结温度和液相黏度，同时铁尾矿中的方解石和 Fe2O3可以促进气泡的增长，有利于进一步提高气孔率。