【摘 要】
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以印尼某钒钛磁铁海砂矿为研究对象,通过XRD分析探明其主要成分和物相组成,并在热力学分析基础上探讨了该矿的还原特性和有价元素变化规律.利用微波加热同时以生物质炭作为直接还原的还原剂对海砂矿进行还原-磨选试验,微波加热有利于强化海砂矿的还原过程.结果 表明,在C/Fe为0.6,还原焙烧温度1200℃下还原150 min,可获得金属化率为98.28％的还原产物;在矿浆浓度50％,磨矿时间为40 min,磁场强度为0.08 T的条件下,可获得铁品位为85.1％、铁回收率94.01％的精矿粉,以及TiO2品位为2
【机 构】
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武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;中冶长天国际工程有限责任公
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以印尼某钒钛磁铁海砂矿为研究对象,通过XRD分析探明其主要成分和物相组成,并在热力学分析基础上探讨了该矿的还原特性和有价元素变化规律.利用微波加热同时以生物质炭作为直接还原的还原剂对海砂矿进行还原-磨选试验,微波加热有利于强化海砂矿的还原过程.结果 表明,在C/Fe为0.6,还原焙烧温度1200℃下还原150 min,可获得金属化率为98.28％的还原产物;在矿浆浓度50％,磨矿时间为40 min,磁场强度为0.08 T的条件下,可获得铁品位为85.1％、铁回收率94.01％的精矿粉,以及TiO2品位为28.95％,回收率为71.98％,V2O5品位为2.14％,回收率为56.82％的尾矿粉,有效实现了铁和钒钛的分离富集.
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采用钢渣微粉和粉煤灰为主要原材料制备地质聚合物,以抗压强度为指标优化制备条件,探讨影响地质聚合物强度的因素,利用SEM、XRD和TG-DSC等手段对产物的微观形貌、物相组成和热稳定性进行分析表征.研究表明,地质聚合物的抗压强度随着钢渣微粉掺量和激发剂掺量增加先增加后减小,随温度增加而增加,其中养护温度影响最显著,水玻璃模数影响最小.最佳工艺条件为:水玻璃模数1.0、激发剂掺量20％(质量分数)、钢渣微粉掺量20％(质量分数)、液固比0.3、养护温度60℃.其3 d和7 d抗压强度高达40.11 MPa和4
以磷石膏(PG)、热焖钢渣(HBSS)、硅酸盐水泥和铝酸盐水泥(AC)为主原料,水玻璃为碱激发剂制备复合胶凝材料.在养护龄期0～28 d内,测试了该材料的抗压强度与膨胀率,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔隙率(BET)测试,分析了磷石膏、热焖钢渣和铝酸盐水泥间的水化协同机理.结果表明,过0.300 mm筛孔的钢渣微粉同时具备良好的骨架填充作用和水化胶凝性能.水化过程中水玻璃可提高钢渣表面玻璃体网络结构的溶解速率,促使钢渣与铝酸盐水泥生成C-A-S-H.同时,铝酸盐水泥与磷
以紫色页岩、含钛高炉渣为原料,硼砂为助熔剂,碳化硅为发泡剂制备发泡陶瓷,通过对气孔率、闭孔率、孔径分布、表观密度、抗压强度、导热系数进行测量,研究了原料配比和硼砂添加量对发泡陶瓷气孔结构和物理性能的影响.结果显示:当原料中含钛高炉渣比例增加时,试样的平均孔径增加,气孔均匀性下降;硼砂的加入会使试样抗压强度降低,孔隙率增大,导热系数变小.当发泡陶瓷原料配比(质量分数)为高炉渣30％,页岩70％,添加4％的硼砂和0.2％的碳化硅时,制备出的发泡陶瓷的表观密度为0.374 g·cm-3,导热系数为0.121 W
SiC木质陶瓷是近年来应用前景广阔的新型陶瓷材料,以绿色可再生的木材为原材料,通过反应烧结工艺制备出的陶瓷具有优良的高温力学性能.为探究影响生物质陶瓷性能的因素,将黄杨木在800℃氮气保护下热解形成生物质炭坯,然后在1650℃和1900℃两种高温下进行熔融渗硅制备SiC木质陶瓷.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究SiC木质陶瓷的物相组成和微观结构,采用阿基米德排水法和三点弯曲法测定陶瓷的开孔率、密度和弯曲强度,再使用维氏硬度计测定SiC木质陶瓷的显微硬度.研究结果表明:在1650℃下
本文从功能材料力-电耦合的角度分析了粘结层参数对压电纤维复合材料(macro fiber composites,MFC)机电响应行为的影响.通过有限元模拟计算发现,减少粘结层厚度及增大其介电常数有利于缓解MFC介电失配现象,提高有效电场加载,从而获得高压电性.试验制备了MFC并进行了驱动及传感性能表征,试验结果与模拟仿真一致.减少粘结层厚度和弹性模量,及增大其介电常数,能有效增大MFC尖端位移和输出电压,提高驱动和传感性能.该研究对驱动和传感用MFC的设计提供了指导.
本文通过数值模拟研究了燃烧器芯数对CVD熔石英玻璃性能的影响,讨论了采用五芯、七芯和九芯三种结构燃烧器时沉积面上的温度、OH-浓度及SiO2浓度分布,并分析了不同氢氧当量比的影响规律.结果表明:相比于五芯结构燃烧器和七芯结构燃烧器,采用九芯结构燃烧器可以在沉积面获得更加均匀的SiO2浓度分布和温度分布;当使用九芯燃烧器时,氢氧当量比为1.5可以提高沉积面上温度、OH-浓度和SiO2浓度的分布均匀性,从而有利于提高熔石英玻璃的折射率均匀性.
通过不同质量掺量的再生粗骨料(0％、30％和50％)和再生细骨料(0％和15％)来制备再生骨料混凝土(RAC),研究硫酸盐干湿循环试验中RAC质量和相对动弹性模量的劣化规律,并评判不同掺量下RAC抗硫酸盐侵蚀的能力.结果表明:随硫酸盐干湿循环次数的增加,相对动弹性模量先增大后减小,质量损失率则先下降后上升;干湿循环80次时,再生粗骨料混凝土的相对动弹性模量最大损失达60％,质量最多增长0.43％.此外,利用一元Winner分布建立可靠度模型,对硫酸盐干湿循环下RAC的演变规律进行评判,并结合扫描电镜(SE
针对沥青路面面层出现的轻度反射裂缝问题,为增强防治措施,本文对玄武岩经编纤维布阻裂性能进行了试验研究.通过冲击韧性试验与动态疲劳试验研究了玄武岩经编纤维布和对照土工合成材料(玻纤格栅、聚酯玻纤布)的防反性能,最后对沥青混合料加铺不同土工合成材料后的抗冲击性能与抗疲劳性能进行了相关性分析.研究结果表明:加铺玄武岩经编纤维布,沥青混合料的冲击韧性可提升70％以上;玄武岩经编纤维布在防治裂缝产生与延缓裂缝扩展方面均表现出了优于玻纤格栅和聚酯玻纤布的能力,在沥青混合料中铺设玄武岩经编纤维布可获得最好的疲劳抗裂性能
采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能.通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能.基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型.研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥
为了研究聚氨酯(PU)对沥青的改性机理,以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)与聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、聚四氢呋喃(PTMEG)合成两种PU预聚体,并用其制备PU改性沥青.采用针入度、软化点、延度、黏度试验测试改性沥青基本性能,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)对其微观结构及反应机理进行分析.研究结果表明,PAPI型PU可以通过物理和化学反应协同改善沥青的高低温性能,PU的加入可使沥青针入度降幅超过20％,软化点提升高于35％