铜渣/电解锰渣基磷酸盐胶凝材料的制备及其形成机理探讨

• 作者: 母维宏 和森 周新涛 黄静 罗中秋 马越 王路星 邵周军
• 来源期刊: 化学工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 铜渣 电解锰渣 磷酸盐胶凝材料 形成机理
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 23-28,51
• 页数: 7页
• 分类号: X781
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9954.2020.10.005

摘要

为提高铜渣(CS)的综合利用率和拓展电解锰渣(EMR)的处理途径,采用富含铁氧化物的CS和含Mn、NH3-N的EMR与磷酸二氢钠(P)制备铜渣/电解锰渣基磷酸盐胶凝材料,考察CS:P质量比、EMR掺量对胶凝材料力学性能及毒性浸出的影响,并采用SEM/EDS和XRD表征材料的微观结构和物相组成,揭示其形成机理.实验结果表明:随着CS:P的增加,材料的抗压强度先增大后减小;当EMR掺量为15％-40％时,材料中Mn和NH3-N浸出质量浓度均满足GB-8978标准限值(Mn:2.0 mg/L;NH3-N:15.0 mg/L).SEM/EDS和XRD分析结果表明,材料可水化生成Fe(H2PO4)3,Fe3(PO4)2,Mg(H2PO4)2等磷酸盐黏结相,而EMR中的Mn和NH3-N可转化形成Mn3(PO4)2,MnPO4·1.5H2O,Mn3(PO4)2·1.5H2O、NH4FePO4·H2O和NH4MgPO4·6H2O等低溶解度的磷酸盐化学沉淀,这些磷酸盐化合物间相互粘接形成密实整体,最终不仅使材料高强,同时还可有效固定/稳定Mn和NH3-N.