沸石实验初步报告 灵寿县东湖社沸石加工厂

灵寿县东湖社沸石加工厂沸石实验初步报告一、实验的目的和意义：随着矿渣微粉应用的普及，矿渣供应越来越紧，而且价格越来越高，寻找一种新的材料完全或部分取代矿渣很有必要。沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物，常见于喷出岩，特别是玄武岩的孔隙中，也见于沉积岩、变质岩及热液矿床和某些近代温泉沉积中，其阳离子交换性、吸附性、分子筛这三种特性构成了沸石应用领域广泛的物性基础，广泛应用于建筑工业、农业、轻工业、环保以及国防等领域。沸石在建材工业领域的应用主要有：1、作为水泥活性混合材料，水泥工业用量最大。该矿石粉碎后不再做其它加工，可以直接掺入水泥熟料中，从而降低水泥的生产成本。2、使用沸石作发泡剂，应用于制造泡沫轻质建筑砌块，配制多孔混凝土，生产硅钙板，建筑灰膏等。3、应用沸石烧制人工轻骨料“陶粒”，具有轻质，高强，吸水率等特点。陶粒被广泛应用于新型建筑材料工业以及建筑业，代替粘土砖，还可以应用于农业搞无土栽培。再就是环保方面做洁净美化，污水过滤，烟尘过滤，隔音材料等。4、用沸石作因化剂，可将有害的废料固定在混凝土当中。5、可以加工制造成小颗粒，直接掺入水泥中作轻骨料，生产建筑砌砖，空心砖，轻质高强板材等。因此，本次试验主要是探索沸石在建材产品中应用的可行性二、样品制备：从潍坊矿山及水泥厂取各种沸石，用试验小磨分别磨制到不同比表面积。A、铁红色颗粒状(取自水泥厂);B、颗粒状青色(矿山);C、粉状青色(与B同一矿山)制备如下：样品样品名称比表面积≥400 ≥500 ≥600 ≥800 A 粉磨时间8ˊ--- 比表面积470 --- B 比表面积398 510 625 829 粉磨时间7ˊ15ˊ18ˊ22ˊ20" C 比表面积398 470 603 757 粉磨时间13ˊ20ˊ32ˊ60ˊ三、全分析数据：青色沸石取自统一矿山，只是破碎粒径不同，因此只做了大颗粒青色。样品nnn SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO∑A 4.08 70.40 14.07 3.36 3.61 0.40 95.92 B 2.95 60.47 16.15 5.14 4.45 1.30 90.46 四、方案设计：1、活性实验：按照矿粉活性试验方法对以上7份沸石进行活性检验，考察不同比表沸石活性的变化。2、水泥中部分替代矿粉实验，用以确定不同比表沸石在水泥中应用的可行性。考虑C样(粉状青色料易磨性很差，只取B样不同比表进行试验)。方案如下：编号出磨水泥后细灰后原灰后矿粉沸石比表面积检测项目SY11-0 72% 4% 4% 20% 0% 空白„„SY11-1 72% 4% 4% 15% 5% 398 „„SY11-2 72% 4% 4% 15% 5% 510 „„SY11-3 72% 4% 4% 15% 5% 625 全套物检SY11-4 72% 4% 4% 15% 5% 829 „„SY11-5 72% 4% 4% 13% 7% 625 全套物检SY11-6 70% 4% 4% 15% 7% 625 全套物检3、管桩实验：考虑沸石全分析数据与砂接近，预探索以沸石粉代替砂粉在管桩中的应用效果。取B样不同比表样品进行管桩用混凝土实验。方案如下：编号水泥Kg 纯矿粉Kg 沸石砂Kg 石子Kg 减水剂Kg 水Kg 比表面积Kg SY11-20 375 65 ———0 718 1172 8 147 SY11-21 360 50 398 30 718 1172 8 147 SY11-22 360 50 510 30 718 1172 8 147 SY11-23 360 50 625 30 718 1172 8 147 SY11-24 360 50 829 30 718 1172 8 147

五、实验数据及分析：1、活性实验：沸石种类比表面积7天7天活性空白38.7 A(红色颗粒状)470 14.9 38.5% B(颗粒状青色)398.0 13.8 35.7% 510.0 14.0 36.2% 625.0 14.6 37.7% 829.0 16.4 42.4% C(粉状青色)398.0 14.0 36.2% 470.0 13.5 34.9% 603.0 13.7 35.4% 757.0 14.3 37.0% 沸石7天活性38.5%35.7%36.2%37.7%42.4%36.2%34.9%35.4%37.0%30.0%32.0%34.0%36.0%38.0%40.0%42.0%44.0%470398510625829398470603757A1B1B2B3B4C1C2C3C4沸石比表面积、种类活性7天活性从活性实验数据看，沸石的早期活性与矿粉有很大差距(矿粉7天活性基本在65%以上)，比表面积越大沸石活性越大，但对沸石活性的影响较小。相同比表面积的红色沸石活性最高，大颗粒青色活性次之。

2、沸石替代矿粉的水泥胶砂试验：编号出磨水泥后细灰后原灰后矿粉沸石比表面积检测项目3天抗折3天抗压蒸养蒸压抗折抗压抗折抗压SY11-0 72% 4% 4% 20% 0% 空白„„5.2 22.1 6.1 34.8 9.2 43.9 SY11-1 72% 4% 4% 15% 5% 398 „„5.1 22.3 SY11-2 72% 4% 4% 15% 5% 510 „„5.0 22.7 SY11-3 72% 4% 4% 15% 5% 625 全套物检5.0 22.0 6.2 31.1 8.7 46.4 SY11-4 72% 4% 4% 15% 5% 829 „„5.3 22.5 SY11-5 72% 4% 4% 13% 7% 625 全套物检4.9 21.7 SY11-6 70% 4% 4% 15% 7% 625 全套物检5.1 22.1 6.1 31.1 8.8 47.3 从以上数据看，沸石部分取代矿粉在水泥生产中是完全可行的，该实验沸石粉5%替代矿粉，相当于矿粉中掺加25%沸石粉后水泥3天强度没有变化，甚至略有提高。7%替代时(相当于矿粉中掺加35%沸石粉)略有下降，但幅度很小。同时，本实验数据再次证明沸石粉磨力度对其活性影响不大。蒸养、蒸压数据显示，加入沸石后水泥蒸养强度下降到3.7MPa，蒸压强度提高近3MPa。本次试验部分数据已在验证中。3、管桩混凝土实验：编号水泥Kg 纯矿粉Kg 沸石砂Kg 石子Kg 减水剂Kg 水Kg 比表面积Kg 坍落度蒸养蒸压SY11-20 375 65 ———0 718 1172 8 147 20 60 72.2 SY11-21 360 50 398 30 718 1172 8 147 40 54.8 70.7 SY11-22 360 50 510 30 718 1172 8 147 35 53 68.1 SY11-23 360 50 625 30 718 1172 8 147 30 50.2 73.6 SY11-24 360 50 829 30 718 1172 8 147 35 46.8 70 管桩混凝土实验数据显示：掺加沸石时蒸养强度下降幅度很大，达到5.2—13.2MPa，蒸压强度总体来讲略有下降，但下降幅度较小。而且从配料中已经降低了水泥和矿粉用量，每方混凝土的配料成本：

水泥矿粉沸石成本价格370 250 150 原方案375 65 0 156.9 新方案360 50 30 152 相当于一方混凝土节省5元。六、结论：1、水泥生产中沸石部分替代矿粉是完全可行的，具体替代量可由实验进一步确定;2、沸石磨制时，达到400的比表面积即可，深度磨制其活性变化不大。矿山上块状沸石比粉状沸石(破碎时的尾料)易粉磨，且活性高，采购时不能进粉状沸石;3、沸石粉在管桩中的应用具有可行性，虽然蒸养强度下降较大，但由于能满足脱模要求，蒸压强度下降幅度应该可以接受。七、下步计划：1、水泥掺加实验验证;2、寻找沸石与矿粉的最佳掺量。

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