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随着矿山业的发展,尾矿堆积数量越来越大,尾矿带来的环境安全也越来越多,尾矿的环境安全问题已受到社会各界的广泛关注。随着经济的发展,水泥需求量也越来越大。利用铁尾矿制备充填胶结材料不但解决了铁尾矿带来的环境安全问题,也缓解了水泥带来的环境问题。本论文以河北省黑山铁尾矿为研究对象,通过不同的方式激发铁尾矿的活性,探讨应用铁尾矿制备胶结充填材料的可行性。论文采用XRF、XRD、SEM试验手段,系统的研究了铁尾矿的基本特性,通过不同的激发方式,研究铁尾矿硅铝活性的激发效果,制备出符合要求的充填胶凝材料,得出了以下结论:通过铁尾矿基本特性研究,得到铁尾矿中硅含量为11.82%,铝含量为6.44%。铁尾矿中硅、铝含量不高,属于低硅铁尾矿;铁尾矿的主要物相为斜绿泥石、绿泥石、镍绿泥石等,硅、铝元素主要存在于斜绿泥石、绿泥石、镍绿泥石中;通过微观结构分析,得出铁尾矿原样呈不规则的片状结构,这些片状结构表面较为粗糙,孔隙率较大,质地非常疏松,胶凝性不佳,颗粒大小分布不均匀,且粒度大小不一,不利于水化反应。通过碱溶浸出试验得到,铁尾矿原样中硅的浸出溶度为282ug/mL,铝的浸出溶度为29.4ug/mL;热力学活化的方式不能提高铁尾矿中硅、铝的活性,在不同煅烧温度、煅烧时间下,硅、铝的浸出浓度有略微变化,但活化程度非常低;碱熔提高铁尾矿硅、铝活性的方式能有效的提高铁尾矿中硅、铝的活性。通过单因素试验研究了NaOH/铁尾矿质量比对碱熔提高铁尾矿硅、铝活性的影响,试验表明随着两者质量比不断增大,硅、铝的浸出浓度也随着增加;当质量比到达1.1时,硅、铝的浸出浓度达到最大。通过碱熔正交试验研究表明:铁尾矿高温碱熔活化提高硅、铝活性的效果影响的主次为C(NaOH/铁尾矿质量比)>B(煅烧时间)>A(煅烧温度);因素A、因素B对高温碱熔提高铁尾矿硅、铝活性的影响均不显著;因素C对高温碱熔提高铁尾矿硅、铝活性的影响显著;碱熔提高铁尾矿活性的最优组合为煅烧温度为350℃,煅烧时间为60min,NaOH/铁尾矿质量比为1.1。通过双因素方差分析试验研究了NaOH/铁尾矿质量比、NaNO3/铁尾矿质量比对提高铁尾矿硅、铝活性的影响。试验结果表明盐熔试验不能明显提高提尾矿硅、铝影响活性;NaOH/铁尾矿质量比、NaNO3/铁尾矿质量比对提高铁尾矿硅活性影响均不显著,NaOH/铁尾矿质量比对提高铁尾矿铝活性影响不显著,NaNO3/铁尾矿质量比对提高铁尾矿铝活性影响显著。通过胶砂强度试验,铁尾矿原样和热力学活化后的铁尾矿制备的试件没有强度,盐熔活化后的铁尾矿制备的试件平均强度为0.85MPa,而碱熔活化后的铁尾矿制备的试件平均强度达到了8.13MPa。