石粉基本性能分析.doc

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石粉基本性能分析　
　　在石材加工及抛光过程中，石材加工厂为了延长切割、抛光刀具的使用寿命以及降低粉尘污染，通常在加工过程中用水冲刷(如图3-1 } 3-2)，由此水中夹杂着大量的废石粉。而石材加工厂为了节约用水，通常将冲刷之后的水在沉淀池中沉淀后，上层清水继续循环利用，沉淀之后的泥浆则抛弃到专门的废石粉堆场。一般刚堆放的废石粉含水率在4050%左右。堆场中的废石粉成分主要是由天然大理石、天然花岗岩及人造石在加工过程中产生的废石粉共同混合而成，但各组分含量波动较大。
　　1试验材料
(1)本文所用废石粉是从云浮石材基地废料堆场取得，为各种石材加工业抛光废石粉的混合物;大理石粉、花岗岩粉、人造石粉为直接从云浮石材加工厂取得。由于试验取样的各石粉含水率高达35%，故利用前需在烘箱中105℃下烘干7}8小时，得块状物，然后根据各部分实验的要求，放入规格为}SOOXSOOmm水泥厂化验室统一试验球磨机中粉碎1 min。经测试其基本性能见表2-l o(2) X射线衍射分析:各石粉试样测试前需在60℃下烘干2-3小时，然后经磨细至全部通过0.08~方孔筛，采用D/max-IIIA型全自动X射线衍射仪进行物相鉴定。

测定条件:Cu靶，石墨单色器，管压40KV，管流40mA，步长0.0170，扫描速度为100/min。
评价参数为d值及2e值。
　　(3)SEM扫描电镜:采用PhiliPsxL30型扫描电子显微镜观察石粉的微观形貌。
　　(4)激光粒度分析仪:采用 Malvemhistrumentsltd公司生产的MastersizerZO00激光粒度仪分析各石粉的粒径分布。
　　2石粉的化学成分分析
本文采用化学分析法对各石粉的化学成分澎示了分析，结果如表2一2。

　　由表2一2可知:大理石粉主要以CaCO3为主，CaO含量为55.56%;花岗岩粉则主要以5102、A12O3为主，其中Siq含量为52.21%，A12O3含量为15.16%;人造石主要是由大理石废料制成，所以其化学组成同样是以CaCO3为主，CaO含量为47.42%，由于人造石中经常需要引入少量的510:质成分作为装饰性集料，所以人造石粉中含有少量的510:成分，约占4.42%;废石粉主要是以CaC03、Siq为主，Cao成分约占30.58%，而510:成分则占27.13%，对比大理石粉以及花岗岩粉化学成分可以推断，废石粉中花岗岩粉约占40%左右，而大理石粉及人造石粉成分约占60%。由于实际生产中，人造石粉数量很少，所以可以认为废石粉中大理石粉含量应该在50%以上。
　　3石粉颗粒形态
图2一3、2一4、2一5、2一6为废石粉及各石粉的sEM图像，由以下四个图可以看出，大理石粉细小颗粒要明显多于其它石粉，废石粉次之，而花岗岩粉中的大颗粒则较多，同时大理石粉、废石粉颗粒圆形度较高，而花岗岩粉及人造石粉中，大颗粒较多且以块状及扁平状为主，圆形度较差。

　　4石粉矿物组成分析
　　通过x射线衍射分析方法分析了废石粉及其它石粉的矿物组成，分析结果如图2-7,2-8, 2-9, 2-10a
　　由以上四图可以看出:大理石粉主要由矿物结晶度较高的方解石组成;花岗岩粉主要由石英、长石、云母组成;人造石主要是由大理石组成，由于其中也含有一定的硅质原料充当装饰性骨料，所以其矿物中主要以方解石为主，并含有少量的石英成分;由废石粉的矿物分析可知，废石粉主要由大理石粉及花岗岩粉组成，并且大理石成分明显多于花岗岩成分。
经以上分析可知，废石粉主要以结晶度较高的方解石、石英、长石、云母矿物组成。

　　5石粉的颗粒分布
本文采用激光粒度分析仪分析了废石粉以及其它石粉的颗粒分布，结果如表2一J。

　　从表2一3可以看出，大理石粉中小于10娜的细颗粒约占45.68%，O一30林m的颗粒约占76.94%;而花岗岩粉的颗粒分布较宽，但大颗粒的含量也较大，其中60娜以上的大颗粒多达35.46%;人造石粉的颗粒分布与花岗岩粉类似，但其O一30脚的小颗粒要多于花岗岩粉，占53.51%;废石粉中小于10脚的颗粒约占45%，30脚以下颗粒约占75%。
　　而人造石粉30脚以下颗粒含量远小于废石粉，80阿以上大颗粒含量均超过10%。导致以上结果的主要原因是大理石摩氏硬度约2.5一5左右，而花岗岩的摩氏硬度在6左右，所以在石材加工过程中，大理石粉颗粒更易被磨细，而花岗岩粉颗粒则较为粗大。
　　综合以上分析可知，废石粉主要是以大理石粉为主，O一30娜的小颗粒含量很高，同时含有相当数量的花岗岩粉，由于大理石易磨性较好，粉料中细颗粒很多，因此废石粉中大理石粉含量较多是导致废石粉比表面积较高的主要原因。
　　6本章小结
　　本章首先从化学组成入手，分析了废石粉的化学成分;其次对其颗粒分布及颗粒形态进行了分析，了解了废石粉颗粒的原始形貌及颗粒分布状况;再次对废石粉的矿物组成进行了鉴定，对废石粉颗粒的结晶形态进行了了解。本章所研究的实验结果如下:
　　(l)通过对废石粉进行化学分析可知，废石粉主要是以CaO、510:为主，CaO成分约占30.58%，而510:成分则占27.13%，对比纯大理石粉、花岗岩粉化学成分可以得出:废石粉中花岗岩粉约占40%左右，而大理石粉及人造石粉成分约占60%，且其中绝大部分为大理石。
　　(2)经SEM分析可知，废石粉中的大理石粉以圆形度较高的细颗粒为主，而花岗岩粉及人造石粉中，大颗粒较多且形状不规则，圆形度较差。
　　(3)本文研究的废石粉主要以大理石及花岗岩为主，其矿物组成为结晶度较高的多于花岗岩(石英、长石、方解石云母)、石英、长石、云母等，并且大理石成分(方解石)成分。
　　(4)石粉的颗粒粒径分布试验表明，废石粉中细颗粒较多，粒径小于30林m的颗粒占57%以上，废石粉中大理石粉成分中细小颗粒较多是废石粉比表面积较高的主要原因。

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