不同环境下废渣制备矿物棉物料的熔融特性与结晶行为研究

目前生产矿物棉所用的主要材料为玄武岩和矿渣，为拓宽矿物棉的原材料来源并保护天然资源，开展废渣制备矿物棉的基础理论及工艺可行性的研究工作对社会及环境的可持续发展具有重要意义。本项目将针对矿渣、磷矿渣、钢渣、粉煤灰等废渣在矿物棉制备中的应用进行实验研究及理论分析，研究不同的物理及化学环境下物料的熔融特性及结晶行为。综合分析物料化学组成、矿物原始存在状态、物料细度、热历史、煅烧气氛等因素对物料的熔融特性及结晶行为的影响；揭示主要成分SiO2的不同存在状态对熔融特性及结晶行为的影响机理，以及不同气氛下Fe元素在物料煅烧过程中的状态转变规律以及对熔融物结晶行为的影响机理。凝练影响物料的熔融特性及结晶行为的关键因素，提出废渣在矿物棉制备中组合资源化利用的优化方案。研究成果将为废渣在矿物棉制备中的资源化利用提供理论依据和数据支持，指导合理高效地综合利用废渣。

本项目选用不同种类废渣，如矿渣、磷矿渣、钢渣、火山灰、粉煤灰等，模拟矿物棉的成分进行研究，研究不同的物理及化学环境下物料的熔融特性及结晶行为。分析了不同废渣的化学成分、矿物组成及微观结构等。研究了SiO2的不同存在状态对熔融特性及结晶行为的影响机理，研究了不同状态Fe对物料熔融的影响。综合分析了物料化学组成、矿物原始存在状态、物料细度、热历史、煅烧气氛等因素对物料的熔融特性及结晶行为的影响。将进一步研究影响物料的熔融特性及结晶行为的关键因素，提出废渣在矿物棉制备中组合资源化利用的优化方案。