铁尾矿的综合利用

时间：2014-05-23 09:58:01

作者：世邦机器

本书利用铁尾矿原料，根据喷射混凝土的配制原理，对高掺量铁尾矿的综合利用进行了试验研究。结合大掺量利用铁尾矿的理念，分别进行了铁尾矿加工尾矿掺量为20%、40%、60%、80%、100%比例的配比试验，并进行了多批次的实验室试验得到了满足工程需要的配比。通过对掺入不同比例铁尾矿配制成的喷射混凝土的力学性能以及耐久性能的试验研究，得到掺人铁尾矿的出众配比。结合x射线衍射(XRD)试验、扫描电镜(SEM)试验对不同配比喷射混凝土微观形貌进行分析，主要得到以下结论：

(1)通过对铁尾矿利用掺量的混凝土试件电镜扫描试验分析可以证明，铁尾矿可以参与反应，生成与纯天然砂混凝土相似的矿物组成。通过对铁尾矿掺量为20%、60%、100%的混凝土试件微观分析可以看到，随着铁尾矿掺入量的增加，含钙矿物生成量将会下降，从而使得混凝土强度降低。其中，铁尾矿掺量为20%的试件的内Si、Fe元素参与水化反应情况卓越，表现出的宏观现象是强度较高。

(2)从化学成分、矿物组成、坚固性等方面的分析表明，铁尾矿砂的颗粒级配分布比较集中、粘聚性、保水性差;铁尾矿砂多棱角的颗粒形状、粗糙的表面特性和吸水率较大，所以需要和普通砂进行一定比例混合做成混合砂代替普通砂，混合砂符合普通混凝土用砂的质量标准，可以在建筑普通混凝土中应用。

(3)掺人铁尾矿砂后混凝土的回弹率都低于10%，符合工程需要，性能远高于纯天然砂喷射混凝土。

(4)铁尾矿掺入量小于80%的混凝土28d抗压强度都超过设计要求30MPa。

当铁尾矿掺人比例在20%左右时，由于其各龄期强度达到非常大，较能满足喷射混凝土施工工艺硬化早期阶段的早凝早强要求。

(5)掺入铁尾矿混凝土冻融和碳化前后强度和质量损失率都接近纯天然砂混凝土，都能符合工程要求。各混合砂配比配制的混凝土在受酸碱盐侵蚀后都表现出与纯天然砂混凝土相似的性质，影响并不是非常明显。其中，掺20%铁尾矿的混凝土无论是在物理性质及化学耐腐蚀方面性能都是出众的。

(6)采用湿喷混凝土工艺。由于湿式拌和，可大大降低了施工区的粉尘浓度，消除了对工人健康的危害;湿喷混凝土混合料按水灰比精确控制，拌和及水化作用充分，速凝剂按比例计量添加，喷射质量较易控制，提高混凝土的匀质性;回弹量小，回弹率可降低到10%以下;喷层厚度有可靠保证，支护质量得以提高。