近年中国金属尾矿堆积一直呈高速增长状态,其中钨尾矿的堆存量已经超过1000万t。目前对尾矿整体的利用效率低于10%。且尾矿制备胶凝材料时,存在尾矿里的胶凝活性组分不能被充分的激发,早期强度不高,且安定性不良等缺点。本文通过机械活化和机械-化学活化方式来激发钨尾矿的活性,以活化的尾矿为活性混合材制备胶凝材料,以达到提高各龄期强度、改善水泥性能、部分取代水泥的目的。得出以下结论:(1)分别做了单一助磨剂试验、复合有机助磨剂试验以及有机无机复合助磨剂试验。单一助磨剂里H1的助磨效果最好,H1的最佳掺量为0.03%,28d抗压强度提高了16.0%,活性指数达到了78.83%;有机助磨剂之间复合时,当H1与C1的质量比为3:1、掺量为0.03%时,助磨效果达到最好,试块3d抗压强度提高了22.23%;试块28d抗压强度为37.40MPa,活性指数达到了86.71%;有机无机复合助磨剂试验表明,当H1与C1的质量比为3:1(掺量0.03%)+G1(掺量0.3%)时,比表面积增大到最大,为1159m2/kg,试块28d抗压强度提高了8.68MPa,活性指数达到了88.11%。(2)根据正交试验的结果和极差分析可知,各因素对胶砂试块后期的抗压强度影响大小为:粉磨时间>H1掺量>G1掺量>C1掺量。得出制备水泥胶砂试块的最佳条件为:粉磨时间30min、H1掺量0.03%、C1掺量0.015%、G1掺量0.4%。验证试验得到试块的28d抗压强度为38.19MPa,活性指数达到了88.55%。(3)然后分析了不同种类减水剂和尾矿掺量对胶砂试块的影响。实验结果表明:粉磨时间30min、H1掺量0.03%、C1掺量0.015%、G1掺量0.4%以及J2减水剂掺量为1.2%的条件下,尾矿掺量为30%时,胶砂试块3d、7d、28d活性指数都超过了100%,都超过了本实验用P.O42.5水泥的各龄期抗压强度的值。说明经过活化的尾矿在不影响水泥强度的条件下,可以等量替代30%的P.O42.5水泥。(4)采用XRD、FTIR、SEM等测试方法分别对粉磨尾矿和3d、28d的胶砂试块进行了表征。对粉磨尾矿的分析表明:活化了的尾矿石英峰峰值降幅明显,说明结晶程度良好的石英在机械力化学作用下,结晶度逐渐降低,非晶化趋势增强,尾矿中的硅铝物质在激发剂的活化下生成新的硅铝酸盐聚合物;对胶砂试块的分析表明:活化了的尾矿在制备胶砂试块时,其中活化的Si O2与水泥水化产生的Ca(OH)2反应生成具有水硬性的水化硅酸钙,Si-O键逐渐聚合为Si-O-Si键,水化硅酸钙中硅氧四面体聚合度增大,结构更加稳定,水化后期的强度大幅度提高。