高硅铁尾矿在建材中的应用.pdf

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1、．___I-CjI-=-3硅铁尾矿在建材中的应用张学生(中铁十八局集团第二工程有限公司，唐山河北．064000)摘要：铁尾矿是选矿厂排放的主要固体废物，唐山地区铁尾矿是很好的建材原料，在建材行业中的应用也日益受到重视。本文介绍了铁尾矿在建材行业中的应用现状。阐述了应用原理、生产工艺以及效果，并展望应用方向。关键词：高硅铁尾矿：建材；综合利用中图分类号：TF645文献标识码：B文章编号：1672—401l(2010)02—0073—020引言随着现代工业的飞跃发展，钢铁和有色金属产量的不断增长，矿山选厂排出的尾矿量与日俱增。同时伴随着富矿资源的日益枯竭，贫矿资源开采比重的不断增大，金属矿山选厂

2、的数目是益增多，选厂的规模R益扩大。因此，金属矿山选厂排出的尾矿量急剧增加，在有的国家已堆积成山，造成灾害。唐山地处冀东铁矿基地，目前，唐山地区铁尾矿累计堆存已达2亿吨以上，具有尾矿馈大、含硅高且一般不含有价伴生元素等特点。针对该特点，增强铁尾矿在建材方面的综合利用，不仅可以减少尾矿的堆存，节约建坝、防洪等：I：程费用，改善矿区的环境，充分利用国家资源，还为建筑材料的原料开辟了一条新的途径。1唐山地区铁尾矿性质唐山地区铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿，鞍山式铁矿石的矿床类型属前震旦纪沉积变质型磁铁石英和赤铁石英岩。矿石呈条带状的贫铁矿，一般含铁量为30％左右。其主要金属矿物为磁铁矿、赤铁矿和

3、假象赤铁矿，主要的脉石矿物有石英，其次为绿泥石、方解石和角闪石。鞍山式铁矿尾矿的化学成分比较简单，化学成分中SiO：达65％一75％，Fe，O，8％一14％，属高硅型尾矿。根据有关资料，生产建筑制品对原料化学成份的要求为：SiO：>60％、A1203>15％、Fe203<15％、Mgo<5％、NazO、l(2O<2％、SO，<4％⋯。由此可见，唐山地区鞍山式铁尾矿中SiO：和Fe：O，含量均符合上述要求，尤其是SiO：的含量较高。其他成份可以通过调节满足制品生产要求。所以唐山鞍山式铁尾矿是制作尾矿建材比较理想的原料。2铁尾矿在建材业的应用方向2．1尾矿生产高标号水泥生产高标号水泥的主要原料是

4、铁尾矿、石灰石、硫酸渣和粉煤灰，铁尾矿用最可达到15％左右，其中铁质较正原料——硫酸渣可根据铁尾矿中氧化铁的含量来调整，当氧化铁含量达到要求时基争可以不用。原材料经过破碎和磨细加工、配料、搅拌、烧制等T序制成，其性能完全符合要求。采取适当的措施，新型干法水泥牛产线完全可用铁尾矿替代传统的硅质、铁质材料，生产的熟料质萤较好，可以稳定生产普通52．5R高强度等级水泥，并且吨熟料成本降低近5元。但使用时因铁尾矿粉含水量大，应采取强制喂料保证下料顺畅；铁尾矿配料可能会有轻微结皮，窑尾预分解系统需加强防堵措施，多设空气泡，稳定煅烧制度；冬季生产用尾矿废石效果更佳。2．2尾矿制砖利用尾矿制砖除通常的建筑

5、用砖外，还包括路面砖、墙面装饰用砖等，根据不同的工艺可以分为烧结砖、蒸压砖、蒸养砖和双免砖等。烧结砖属于烧结类建材，是以热力为形成动力的高温生成材料。它对尾矿成分的要求较低，只要尾矿的组成范围符合或者接近产品的设计成份，就可以作为烧结砖的主料或者配料使用。蒸压砖、蒸养砖属于水合型建材，一般的工艺过程是：以细尾砂为主要原料，配入少量的骨料、钙质胶凝材料及外加剂；加入少量的水，均匀搅拌后在压力机上压制成型，脱模后标准养护。图l铁尾矿制备尾矿砖工艺流程根据养护条件的不同又分为蒸压砖、蒸养砖。蒸压砖是经高压蒸汽养护硬化而成的砖；蒸养砖是在常温下经蒸汽养护硬化而成的砖。双免砖即免烧免蒸砖，此类建材属于

6、胶结型建材，成型的原理与前两种有本质的差别，它是靠胶结剂在常温下或者低于100℃环境下结合为一个整体的。但是，由于此类建材强度和耐久性的产生，主要是依靠水泥的水化作用，需要保持一定的温度和湿度。因此，在养护阶段有时需要采用湿热养护的方法，这种养护方式分为蒸汽养护和蒸压养护，从这一点看，这种建材制品并不是完全不用蒸养；同样，蒸压砖和蒸养砖的原料当中有时也会加人少量的胶结材料以增加产品的强度，因此，这几种产品并没有严格的区分。2．3利用铁尾矿刺备轻质隔热保温建筑材料随着建筑业的飞速发展，人们对住房品质的要求也愈来愈高，而建筑是否保温隔热是众多购房者关心的fnJ题之一。为了满足客户的需要，不少住房

7、都采用了软木板等高价材料作为墙壁的隔热保温材料，这就无形中增加了房屋成本，同时，这些材料也不环保。所以，新型轻质隔热保温建筑材料的开发研究是当前社会的迫切要求。王应灿等旧1以铁尾矿、废旧聚苯乙烯泡沫为主要原料，普通硅酸盐水泥为胶凝剂，制备轻质隔热保温材料，工艺流程见图2。制作的轻质隔热保温材料不仅有良好的保温性能，变废为宝，在创造经济效益的同时，还保护了环境。尹洪峰等f21以邯郸铁矿尾矿为原料，采用淀粉糊化固