我国铁尾矿综合利用途径的研究进展

为了推动我国铁尾矿综合利用工作、有效缓解因尾矿堆存而引发的系列问题,从我国铁尾矿特性、大宗利用技术途径和高值化利用技术途径三个方面详细阐述了目前我国铁尾矿常见的综合利用途径。综合分析发现,有价元素和矿物回收存在低品位、难选别的铁尾矿回收效率有待提高的问题。水泥基材料和充填材料制备技术缺乏相应的产品标准和法律法规。高值化利用技术还需进一步的理论研究和试验验证以便早日实现工业化生产。进一步探讨了铁尾矿利用未来发展展望并提出鼓励加强技术创新与研究、完善法规政策及标准体系、探索多元化利用新途径、加大研发和推广资金支持力度等建议。

利用钼尾矿及粉煤灰制备无机矿物聚合物材料

钼尾矿和粉煤灰属大宗固体废弃物,长期大量堆存对生态环境危害巨大。为解决此问题,以钼尾矿和粉煤灰为原料,偏高岭土为调节剂,碱激发制备无机矿物聚合物材料,旨在实现这两种固体废弃物的高附加值利用,并降低其对生态环境的破坏和污染。通过单因素试验确定了无机矿物聚合物的最佳配比和制备工艺,所制备的无机矿物聚合物材料的7 d抗压强度为27.79 MPa,吸水率为2.18%,密度为2.34 g/cm^(3)。XRD图谱分析结果表明,制得的聚合物材料中,无机矿物聚合物占一定比例。聚合物材料在免烧砖、人造石装饰材料、基材修补材料等方面具有广阔应用前景。

尾矿资源综合利用的必要性及对策

根据循环经济及资源综合利用的要求,针对矿产资源开发过程中产生的大量尾矿对环境的破坏,以及对下游人民群众生命财产安全的威胁,结合尾矿的利用价值,阐述了尾矿资源综合利用的必要性,并提出尾矿资源综合利用的对策。

商洛市尾矿资源综合利用现状及其对策

为了促进商洛尾矿资源综合利用,采用文献资料法,从尾矿资源综合利用重要性认识不够及现有政策支持力度不够、专业技术人才匮乏和需要科技支撑、缺乏与外界的信息交流等方面探讨了现阶段商洛市尾矿资源综合利用存在的问题,并根据商洛实际,结合国内外尾矿综合利用经验,提出了一些对策建议。

铁尾矿废石免烧透水砖制备及性能研究

以铁尾矿废石、水泥和铁尾矿粉为原材料,静压成型制备铁尾矿废石免烧透水砖,研究了成型压力、保压时间、养护时间、水胶比、孔隙率对透水砖抗压强度、透水系数的影响,通过SEM分析样品的微观形貌。结果表明:配合比设计参数为设计孔隙率20%,水泥10%,铁尾矿粉10%,铁尾矿废石80%,水胶比0.4,减水剂掺量为1.5%;透水砖的最佳工艺条件为成型压力8 MPa,保压时间50 s,标准养护28 d,在此条件下制得的透水砖抗压强度为10.4 MPa,透水系数为2.24×10^(-2) cm/s。

商洛菱铁尾矿高性能混凝土的制备研究

为提升菱铁尾矿活性从而实现大宗化综合利用,采用机械力-热复合活化工艺激发菱铁尾矿活性,研究活化工艺对活性的影响,然后用活化菱铁尾矿制备胶凝材料,研究菱铁尾矿掺量对其性能的影响,最后用菱铁尾矿细骨料、矿山废石粗骨料、活化菱铁尾矿制备高性能混凝土。结果表明,菱铁尾矿700℃煅烧40 min后球磨60 min,活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)值为0.77;用活化菱铁尾矿代替矿渣作胶凝材料,当菱铁尾矿掺量为20%时,试块28 d抗压、抗折强度分别为33.16 MPa和4.89 MPa;在菱铁尾矿掺量大于30%,固废利用率大于80%的条件下,所制混凝土的28 d抗压强度高达52.9 MPa。

尾矿陶粒/正壬醛酰腙复合材料的制备、表征和相变储能性质

针对固液相变储能材料在相变过程中液体发生泄漏而缩短其使用寿命,甚至造成安全隐患问题,实验研究常压下自发浸渗法制备了一种低相变温度、高潜热的尾矿陶粒/正壬醛酰腙复合材料,通过红外光谱、紫外可见漫反射光谱、XRD和对N2吸脱附实验对复合材料进行了表征,测试了复合材料的热稳定性和相变储能稳定性。红外光谱和紫外可见漫反射光谱结果表明,尾矿陶粒与正壬醛酰腙之间作用力是氢键;XRD测试和N2吸脱附实验显示,在形成复合材料过程中,正壬醛酰腙钻入到了尾矿陶粒的孔结构中;TG和DSC测试结果表明,形成复合材料后热稳定性增强,在100次升温和降温循环试验后,复合材料的熔化潜热仅降低了1.10%,凝固潜热增加了0.40%,说明复合材料具有良好的循环稳定性和热稳定性。

铁尾矿人工湿地填料的制备及其成孔机理研究

为解决铁尾矿堆积问题,以铁尾矿和木屑粉为主要原料,制备出性能较好的铁尾矿人工湿地填料FITCWS。该填料焙烧前后的主要矿物成分由长石和角闪石转变为辉石。焙烧温度(T)、木屑粉用量(η)、木屑粉粒径(dw)和尾矿粒径(di)均可影响FITCWS的物理性能。T是影响吸水率和颗粒强度的主要因素,dw和di是影响比表面积和孔容的主要因素,dw、T和di是影响孔径的主要因素。T越高,FITCWS的颗粒强度越大,吸水率越低;dw和di越小,FITCWS表面的粗糙度越低,比表面积、孔容和孔径越大。制备FITCWS的优选方案是:η为0.3,T为1200℃,dw和di均为200~250目(58~74μm),所制FITCWS的吸水率为44%,颗粒强度为115.9 N,比表面积为6.932 m^(2)/g,孔容为0.017 cm^(3)/g,孔径为3.169 nm,孔形为通透的狭缝。

Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料的制备及用于尾矿废水中黄药的高效降解

用两步水热法合成了Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)三元复合材料。通过控制GO与Ag_(3)PO_(4)前驱体的添加量,制备出一系列不同负载比的Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料,以乙基黄药为目标降解物评价其光催化性能。同时采用FT-IR、SEM和UV-vis等手段表征复合材料的微观形貌及光学性能。结果表明:与Bi_(2)MoO_(6)和GO/Bi_(2)MoO_(6)相比,Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料的光催化活性显著提高,当GO添加量为5 mg、Ag_(3)PO_(4)前驱体添加量为8 mmol时,其光催化速率约为GO/Bi_(2)MoO_(6)的7.6倍,是Bi_(2)MoO_(6)的34.0倍。此外,同实验条件下,循环利用5次后Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料降解率仍保持良好的稳定性。

陕南某铁尾矿中重晶石的高效回收工艺

陕南某铁尾矿中含有12%左右的重晶石,常规选别工艺难以回收。结果表明:重选-浮选联合流程是高效回收该尾矿中重晶石的有效途径之一,通过螺旋溜槽+摇床联合的重选工艺可预先抛除90%以上的尾矿,该技术大幅简化了工艺流程和设备台(套)数。重选精矿采用“一粗四精二扫中矿顺序返回”的浮选分离后可获得BaSO4品位为93.2%、回收率为75.3%的最终精矿产品,该产品达到HG/T 3588—1999优等品级别。

铁尾矿土壤调理剂对土壤修复的影响及其机理研究

为深入研究铁尾矿土壤调理剂对土壤的修复影响及其作用机理,以某郊区试验地块作为研究区域,分析调理剂对土壤修复的影响。实验结果表明,铁尾矿土壤调理剂能显著提高土壤pH值;明显降低土壤中可提取态镉的含量,调理剂中的金属离子可以减少铅在土壤各层中的积累并抑制迁移能力;调理剂对土壤中各项营养指标无明显作用,但可以有效降低土壤中速效钾和有效磷的含量。基于探究铁尾矿土壤调理剂对土壤修复的作用机理,表明铁尾矿土壤改良剂可以改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进植物生长,对土壤重金属污染有一定的修复作用。

铁尾矿基超强陶粒的制备及性能研究

随着建筑用石的价格逐年升高,采用尾矿、污泥、粉煤灰、建筑垃圾等固体废弃物制备高强陶粒替代石子成为研究热点。本试验采用铁尾矿为主要原料制备超强陶粒,研究原料配比、烧成制度对陶粒性能的影响。最终制得抗压碎强度为56.5 MPa(约为石子抗压碎强度的4倍),表观密度为2.56 g/cm^(3),吸水率为0.06%的超强陶粒,为铁尾矿资源化利用提供了可行途径。

利用铁尾矿作为混凝土掺和料的基础研究

利用机械力激发矽卡岩型铁尾矿的反应活性,研究机械力作用对铁尾矿粒度分布、火山灰反应活性的影响。以铁尾矿为掺和料制备混凝土,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对胶凝材料的水化反应机理进行基础研究。结果表明,机械力活化能够提升铁尾矿的火山灰反应活性。当铁尾矿粉磨100 min,掺量为30%时,制备出28 d抗压强度达28.55 MPa的胶砂试样,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度不断增加。

利用铁尾矿制备微晶玻璃试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元体系微晶玻璃.研究了晶化温度对微晶玻璃抗压强度、密度和化学稳定性的影响.结果表明,随着晶化温度的升高,微晶玻璃的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,而耐酸性和耐碱性呈现先降低后增高的趋势.当晶化温度为900 ℃,保温时间为2 h时,制备的微晶玻璃性能最优,其主晶相为透辉石相,抗压强度为164.75 MPa,密度为2.82 g·cm-3,耐酸质量损失率为0.11%,耐碱质量损失率为0.13%.

利用煤矸石铁尾矿制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃

为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃。利用DSC,XRD和SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为及显微形貌的影响,通过Kissinger方程计算了各基础玻璃试样析晶活化能E和动力学参数k(Tp),并利用Augis-Bennett公式计算了各试样的晶化指数n。试验结果表明:随着核化和晶化温度的升高,主晶相衍射峰以先增强后减弱的趋势变化,主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),体系的最佳晶化温度为1 040℃,其抗弯强度为216.49 MPa,耐酸性为99.21%;对于不同升温速率的基础微晶玻璃试样,20℃/min升温速率的析晶活化能最低为324.75 k J/mol,k(Tp)=0.55,n=3.92,玻璃晶核为三维生长,整体结晶,4个试样的晶核生长方式相同。

以电石渣铁尾矿为原料制备加气混凝土的实验研究

为综合利用固体废弃物,本文以电石渣和铁尾矿为主要原料,铝粉膏作为发气剂开展制备加气混凝土的实验研究,探讨电石渣的粒度、掺量和静停养护温度对加气混凝土物理力学性能的影响,并利用XRD分析了加气混凝土的水化产物。结果表明:当电石渣比表面积为320 m2/kg,掺量为26%(质量百分数),静停养护温度为70℃时,可以制备出绝干密度为579 kg/m3,抗压强度为4.47 MPa加气混凝土制品。电石渣中Ca(OH)2溶于水后,放热量低,不能满足加气混凝土生产的需求,需要提高外部静停养护温度,满足加气混凝土热值需要。XRD分析显示,所制备的加气混凝土中主要结晶相是0.9 nm托贝莫来石、1.1 nm托贝莫来石和1.4 nm托贝莫来石。

利用商洛钼尾矿制备混凝土保温砌块的试验研究

以水泥、石灰、石膏和钼尾矿为主要原料,铝粉为发泡剂,聚丙烯纤维为增强材料,辅以其它助剂,制备微孔混凝土保温砌块。在单因素试验的基础上,选取影响发泡的主要因素进行正交试验优化,最终确定了最佳发泡条件为:石灰为水泥质量的87.5%、铝粉为水泥质量的2.75%,加入发泡剂后的搅拌时间90 s,浆体发泡温度40℃。该条件下制备的混凝土砌块符合GB/T 11969—2008中B06等级的要求。

利用钼尾矿制备矿物掺合料的试验研究

以钼尾矿、矿渣、熟料和石膏为原料制备胶凝材料,探讨了钼尾矿粉的火山灰反应活性和胶凝材料的水化反应活性,并通过化学结合水和SEM对水化产物进行了研究。结果表明,当钼尾矿粉在胶凝材料中掺量为40%,胶凝材料的初凝时间和终凝时间分别为195 min和290 min,胶砂试块28 d抗压强度可以达到55.9 MPa。利用钼尾矿制备的胶凝材料的水化产物以钙矾石和C-S-H凝胶为主,二者的相互交织促进了胶砂试块强度的增长。

铁尾矿机械力-化学活化及胶凝材料制备

为提升铁尾矿火山灰活性,实现大宗化综合利用,本试验采用机械力-化学协同活化工艺激发铁尾矿活性,考察活化工艺对活性的影响,然后用活化铁尾矿制备胶凝材料,并研究铁尾矿净浆水化反应产物。结果表明,加入1.0%Na_(2)SiO_(3)再球磨60 min的铁尾矿活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)为0.67;以活化铁尾矿代替基准水泥制备胶凝材料,当铁尾矿掺量为30%时,试块28 d抗压强度和抗折强度分别为30.48 MPa和4.93 MPa;活化铁尾矿净浆试块的水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石、羟钙石,以及未反应的石英、菱铁矿等。

尾矿资源化研究在铅锌尾矿中的应用

铅锌尾矿的大量存在,不仅造成了其中有价组分的流失,同时对环境带来极大危害。为了进一步回收铅锌尾矿中的有价组分,保护尾矿区的生态环境,综述了铅锌尾矿资源的利用现状及发展趋势,其中重点综述了铅锌尾矿再选技术、生产建筑材料、尾矿充填以及尾矿区复垦。铅锌尾矿资源的综合利用,对实现资源效益的最大化,实践循环经济具有重要意义。