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矿山尾矿的处置与利用问题,涉及当今社会发展中人口、资源、环境三大主题,在相当程度影响人类社会的可持续发展,因而引起人们日益高度重视。本研究是以攀枝花钒钛磁铁矿尾矿为主要研究对象,解决尾矿作为原料生产砖等建筑材料的技术问题,实现尾矿资源化,达到减轻尾矿对土地的占用和环境影响的目的。 本研究分别完成了实验室试验研究,并在取得小型试验研究成功的基础上,完成了尾矿制砖扩大试验。 尾矿在制作砖等建筑材料时,常会出现粒级配比不合理,固化反应困难,胶浆与尾矿握裹力差,材料收缩性强等问题,导致制品固化速度慢,初始强度低,且在硬化过程中易出现微裂纹等。针对尾矿的这些特点,实验室试验研究选取了三类具有代表意义尾矿为研究对象,在对原物料性能进行深入研究基础上,研制了能有效提高尾矿砖固化速度及强度,耐老化、抗渗透等性能制砖药剂,克服了尾矿砖制品缺陷;药剂对尾矿砖内有毒有害组份的阻尼和封闭作用试验研究表明,药剂对尾矿砖内有害组份的渗透、浸折有很强的阻尼和封闭效果,使得尾矿砖制品无二次污染,从而解决了尾矿利用中一个每感问题;实验室试验还对尾矿性质、尾矿砖制品成型工艺条件等进行了详尽的试验研究。为制砖扩大试验打下坚实基础。 在制砖扩大试验中,对实验室试验制砖的各项技术指标的最佳条件进行了验证,考查其重现性及误差;对扩试设备运行的连续性、稳定性和可靠性进行了考查;对试验中砖制品出现的技术问题进一步补充、完善,使扩试砖制品质量稳定并达到国家相应建材标准;根据扩试结果进行经济成本估算等,使尾矿制砖技术更趋完善。通过扩大试验,补步形成一套等剂制度与成型工艺配套适应的尾矿制砖工艺技术。本次试验研究结果表明:用攀枝花钒钛磁铁矿尾矿制作标准砖、空心砌块、彩色亚光人行道砖、亮光人行道砖四种砖制品,在尾矿掺量80一90o/o’清况下(含3一smm尾矿及部份米石取代的尾矿)质量指标分别达到或超过国家建材制品相应标准: 1.尾矿标准砖,抗压强度23.8入IPa(巧级合格)、抗折强度7.OMPa(巧级合格)、抗冻性合格、耐水性15级合格、吸水率8.8%(15级合格)、尺寸偏差及外观质量合格。 2.尾矿空心砌块,抗压强度5.外JPa(Mus.o级合格)、抗渗性smm合格、吸水率9.2%合格。 3.彩色亮光人行道砖,抗压强度39.7MPa(Cc35级合格)、抗折强度6.22NIPa(Cf6.O级合格)、耐磨性28.4~合格、吸水率6.8%合格。 4.彩色亮光人行道砖,抗压强度41.OMPa(Cc3O级合格)、抗折强度5.02入4Pa (C巧.0级合格)、耐磨性31 .lrnrn合格、吸水率5.9%合格。 尾矿砖制品放射性指标符合国标GB“66一Z000A类品标准;在处理尾矿规模100灯d条件下,经济分析表明,四种尾矿制品均有一定经济效益。 本次研究成功,为尾矿资源化、无害化、减量化提供了一条有效途径,为尾矿生产多种砖制品提供了技术基础,具有显著的社会效益和经济效益。