1 試驗內容
1.1 試驗原材料與配比
（1）原材料。銅鎳冶煉渣：選自新疆某銅鎳礦經貧化電爐冶煉排除的廢渣，其化學組成見表1，礦物組成見圖1，粒徑分布見圖2。首先用烘箱烘干銅鎳冶煉渣，然后用球磨機對其進行粉磨，考慮到銅鎳冶煉渣的粉磨特性［15］，結合一般用于水泥、混凝土中礦物摻合料的粉磨時間和粒徑分布，選擇銅鎳冶煉渣的粉磨時間分別為40 min、50 min和60 min，采用激光粒度分析儀對粉磨后冶煉渣的粒徑分布進行測量，結果見圖3。
由表1可知，銅鎳冶煉渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比值，即堿度系數M0、活性系數Ma和質量系數K分別為
由上述公式計算可知，本研究中的銅鎳冶煉渣質量系數遠小于1.20，根據GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》［16］，本研究中銅鎳冶煉渣屬于酸性礦渣，且活性較低。
通過XRD圖譜分析可知，銅鎳冶煉渣中的主要礦物為Fe2SiO4、（Fe，Mg）2SiO4和Ca4Fe14O25等，與化學元素分析結果中Fe元素含量高的情況相吻合。圖1所示圖像在22°～33°之間沒有形成明顯的饅頭峰［17］，表明該銅鎳冶煉渣中玻璃體含量較低，決定了其膠凝活性較低。
通過以上激光粒度分析結果可知，隨著粉磨時間的延長，冶煉渣粒度逐漸變小，粒徑分布有顯著變化。對3組試樣粒徑分布結果進行分析，觀察D（0.1）（顆粒累計分布為10%所對應的粒徑）、D（0.5）（顆粒累計分布為50%所對應的粒徑）、D（0.9）（顆粒累計分布為90%所對應的粒徑）隨時間的變化，在粉磨時間為40~60 min內，隨著粉磨時間的延長，冶煉渣粒徑D（0.1）、D（0.5）、D（0.9）隨之減小，具體數值見表2。
水泥：本試驗水泥采用普通P.O 42.5硅酸鹽水泥，其化學組成見表1。
戈壁集料：試驗采用的戈壁集料取自喀拉通克銅鎳礦充填站戈壁集料堆場，其物理力學參數如下：堆積密度為1.6 t/m3，含水率為3.9%，孔隙率為38.46%。粒徑分布見圖4。
拌合水：試驗采用自來水作為拌合水，進行試件的制備。
激發劑：試驗采用堿性激發劑作為粉末狀硅酸鈉，其模數為1。
（2）試驗配比。試驗采用冶煉渣細度、冶煉渣摻量和激發劑摻量3個因素，同時每個因素選取3個水平，各因素水平信息見表3；選取4因素3水平正交表L
聲明：
“基于銅鎳冶煉渣制備充填膠凝材料試驗研究” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：未知
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2025年07月24日 ~ 26日 
