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尾矿是矿业固体废物的一种,目前我国发现的矿产有150多种,开发建立了8000 多座矿山,累计尾矿量达5917亿吨。大量的尾矿不仅占用了土地,造成了资源的浪费,而且也给人类生活环境带来了严重污染和生态平衡的破坏等问题,已受到全社会的广泛关注。同时,随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏。为了解决环境与资源问题,本文对利用金矿尾矿制作墙体材料进行了研究,利用尾矿开发建筑材料制品,不仅扩大了建筑材料的原料来源,也保护了生态环境,提高了矿山经济效益。
本文采用的尾矿化学成分主要为SiO<,2>,矿物成分主要为石英、长石,属于酸性材料,需要加入碱性材料进行校正。由于尾矿的矿物成分基本为晶体矿物,在常温常压下难以与其它材料发生反应,因此,本文选用了高温高压蒸汽养护的工艺。根据产品领域的不同,重点研究了利用金矿尾矿制备蒸压砖和加气混凝土技术。通过大量的试验,本文确定了制作蒸压砖需要加入的石灰、石膏最佳掺量分别为20%、2%,最佳蒸压养护制度为升温2h,恒温6h(最高蒸汽压力为1.2MPa),自然降温3h;制作加气混凝土的最佳配合比为尾矿63%、石灰25%、石膏2%、水泥10%,外加剂掺量为40g/m<3>,最佳尾矿细度为200目筛余1.75%,最佳水料比为0.58,最佳蒸压养护制度为升温3h、恒温8h(最高蒸压温度为205℃)、降温2.5h。通过XRD测试分析,研究了制品蒸压前后水化产物成分的变化。根据不同条件下产品中的水化产物,以及养护过程中的物理化学变化反应的分析,对尾矿蒸压制品的反应机理进行了初步探讨。
通过本研究,本文确定了利用金矿尾矿制备蒸压砖与加气混凝土的可行性,为最终解决尾矿矿山废物对环境的破坏,最大限度地进行矿业资源的有效利用奠定了基础,具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。