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。

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。

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。

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。

利用商洛钼尾矿制备发泡水泥

该实验以钼尾矿和水泥为胶凝材料,双氧水为发泡剂,并用多种外加剂调节发泡水泥性能,制备发泡水泥材料。采用正交实验的方法,减少实验次数。从而用最少的实验次数得到最优配方。同时,分析了发泡原理,研究了制备工艺和材料组成对发泡水泥抗压性和抗折性的影响规律,为发泡水泥的制备组成提供实验依据和理论指导。

陕西蔡川铜矿含金铜尾矿中金的回收

在工艺矿物学研究的基础上对含金0.084 g/t、硫2.74%的陕西蔡川铜尾矿进行了金的强化回收技术研究。结果表明,含金铜尾矿经过一次粗选、一次精选、一次扫选闭路流程可获得硫品位43.34%、回收率44.30%的硫精矿,其中金品位为1.26 g/t、回收率为42.06%,达到计价标准。另外矿石中的银和镓元素也得到了一定程度的回收。理论分析结果显示,组合药剂的使用可大幅度提高含金矿物的选别效果,Y-89和丁基铵黑药的组合属于正—负型协同药剂,药剂基团中硫原子的Mulliken电荷分布是影响捕收剂选别性能的关键因素。

掺钼尾矿胶凝材料的水化反应机理研究

以钼尾矿、矿渣、熟料和石膏为主要原料,制备多固废胶凝材料。研究钼尾矿掺量对净浆试块力学性能的影响,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等分析钼尾矿胶凝材料的水化反应机理。结果表明,随着钼尾矿掺量的增加,胶凝材料净浆试块抗压强度逐渐降低,胶凝材料中较适宜的钼尾矿掺量为30%,净浆试块28 d抗压强度可达到43.10 MPa。钼尾矿废渣胶凝材料的水化产物主要是钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,多种水化产物相互交织,促进试块强度增长。

煤炭采空区触变性钼尾矿充填浆液配比研究

本着减少自然资源消耗的目的,在触变性水泥浆中加入钼矿冶炼后产生的固体细颗粒钼尾矿砂,通过正交试验进行触变性钼尾矿水泥浆液的配比设计,并测试其触变性、结石体抗压强度和析水率。基于试验结果,提出触变系数的计算方法。通过极差分析,可得正电胶质量分数、水灰比和固相比对浆液的触变性、析水率和相应的结石体抗压强度的影响程度。当正电胶质量分数为6%,水灰比为0.8,固相质量比为6∶4时,触变性钼尾矿水泥浆液性能最佳。