金属矿山

作者：卢鼎张晋胡智航,王青,顾晓薇,胥孝川,

单位：1. 东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819;2. 辽宁省固废产业技术创新研究院,辽宁 沈阳 110819;3. 东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心,辽宁 沈阳 110819

关键词：碱激发胶凝材料,煤气化渣,矿渣,抗压强度,水化作用,

基金：“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2023YFC3904303)。

煤气化渣(CGS)富含非晶态硅铝酸盐矿物,具备作为碱激发胶凝材料(AAMs)前驱体的潜力。为探究其部分替代矿渣(GBFS)制备AAMs 的技术可行性,研究采用不同掺量(0、20%、40%、60%)的CGS 替代GBFS,在NaOH 激发下制备AAMs,通过测试凝结时间、流动度与抗压强度评价宏观性能,并利用等温量热法、X 射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段分析其早期水化历程与水化产物。结果表明,40%掺量以内的CGS 可有效改善NaOH-AAMs 的快速凝结问题,延缓早期水化速率,且不影响抗压强度发展;随CGS 掺量增加,抗压强度呈先增后降趋势,最佳掺量为40%,此时28 d 抗压强度达29. 4 MPa,较纯矿渣体系提高15. 3%。水化产物主要为水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)凝胶,是强度的主要来源;当CGS 掺量增至60%时,C-(A)-S-H 凝胶生成量显著减少,导致强度下降。研究表明,CGS 可有效替代部分GBFS 用于制备AAMs,最佳掺量为40%,为实现煤气化渣的高附加值资源化利用提供了途径。

来源：2025年第10期

《金属矿山》期刊编辑部

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