一种尾矿制备活性混合材的方法技术

本发明专利技术公开了一种尾矿制备活性混合材的方法，包括以下步骤：步骤1：将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1％以下；步骤2：用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液；所述的激发剂为聚醇胺型高分子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠；聚醇胺型高分子质量百分浓度为：5％‑20％，有机甘醇质量百分浓度为：5％‑20％，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为：20％‑60％；步骤3：称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型高分子：0.01％‑0.06％，有机甘醇：0.005％‑0.02％，水玻璃或硅酸钠：0.2％‑0.5％，采用磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非金属矿开发利用和无机非金属材料领域，具体涉及一种尾矿制备活性混合材的方法。
技术介绍
尾矿是工业固体废弃物的主要组成部分。世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤、粘土等高达100亿t以上，排出的尾矿量约50亿t，以有色金属矿山累计堆存的尾矿为例，美国达到80亿t，前苏联为4l亿m3。目前我国发现的矿产有150多种，开发建立了8000多座矿山，累计生产尾矿59.7亿t，而且每年仍以3.0亿t的速度在增长。尾矿长期堆放，占据了大量的农用、林用土地，从而导致尾矿库所在地区的土地资源失衡。由于尾矿多已磨至-0.074mm，储存的尾矿常位于河道、山谷、低地等地，常有渗流溢出，未复垦的尾矿库表面的沙尘可被风吹到库区周围，有时甚至形成矿尘暴，严重恶化周边地区的生活和生产条件。尾矿中的有关成分和残留的选矿药剂也会对大气和水造成严重污染，并导致土壤退化、植被破坏甚至直接危害人畜的生命安全。可见尾矿的综合利用和环境治理已经迫在眉睫。尾矿的综合利用途径主要包括：1)回收尾矿中的有价组分；2)尾矿用作建筑材料及采空区填充料；3)尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料；4)利用尾矿复垦植被。目前，我国尾矿综合利用率仅为7％左右，与国外综合利用率为60％的先进水平相距甚远。
技术实现思路
本专利技术针对尾矿综合利用率不高，综合利用工艺复杂、生产成本高等技术上的不足，提出了一种以尾矿为原料，通过添加激活剂，采用机械-化学活化工艺制备了混凝土用活性混合材，不仅提高了尾矿的附加值，还真正实现了尾矿的整体利用，而且开拓了尾矿的应用领域。整体制备工艺绿色环保，具有重要的环境效益和经济效益。为达到上述技术效果，本专利技术提供以下技术方案：一种尾矿制备活性混合材的方法，包括以下步骤：步骤1：将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1％以下；步骤2：用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液；所述的激发剂为聚醇胺型高分子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠；聚醇胺型高分子质量百分浓度为：5％-20％，有机甘醇质量百分浓度为：5％-20％，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为：20％-60％；步骤3：称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型高分子：0.01％-0.06％，有机甘醇：0.005％-0.02％，水玻璃或硅酸钠：0.2％-0.5％，采用磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。所述的方法，步骤一中所述的一定条件下干燥为：采用热气流干燥，干燥温度为100-300℃。所述的方法，步骤三中，粉磨时间为：5min-60min。所述的方法，步骤三中所述尾矿活性混合材的比表面积为：400-1200m2/kg。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》(ISO法)制备水泥胶砂试块。以水泥315g、尾矿微细粉135g、普通河砂1350g、自来水225mL的比例制备水泥胶砂试块。测定不同龄期胶砂试块的抗压强度，计算胶砂试块的活性指数。计算公式如下：H28＝(R/R0)×100式中：H28是活性指数，单位是％；R是试验胶砂28天的抗压强度，单位是MPa；R0是对比胶砂28天抗压强度，单位是MPa；计算精度保留至0.1％。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术以尾矿为原料，通过添加激活剂，采用机械-化学活化工艺制备了混凝土用活性混合材，制备工艺简单易行，绿色环保，环境效益和经济效益显著，适合大规模工业化生产；2)本专利技术采用机械-化学活化工艺直接把尾矿制备成活性混合材，制备工序耗时短，最快条件下十几分钟就可制备成活度指数不同的活性混合材，能耗较低；3)采用本专利技术方法制备的尾矿活性混合材表面积大，活性高，直接可代替矿渣或粉煤灰等活性材料应用于混凝土生产；4)本专利技术仅使用尾矿为原料，尾矿活性混合材在混凝土中的利用率最高可达30％，可实现尾矿的整体利用。附图说明图1本专利技术技术工艺流程图。具体实施方式下面结合本专利技术的实施例和附图对本专利技术作进一步的阐述和说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.5kg的尾矿；以尾矿的质量为基准，加入0.015％的聚醇胺型高分子、0.2％的水玻璃和0.005％的有机甘醇，激发剂均以水溶液形式加入。采用磨机粉磨尾矿，粉磨时间为20min，获得尾矿活性混合材。所用水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30％与P.O52.5水泥配比均匀。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》(ISO法)制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活性试验结果。试验结果见表1。表1尾矿用作水泥混合材活性试验结果实施例21.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.5kg的尾矿；以尾矿的质量为基准，加入0.02％的聚醇胺型高分子、0.4％的水玻璃和0.02％的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿，粉磨时间为50min，获得尾矿活性混合材。2.所用水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30％与P.O52.5水泥配比均匀。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》(ISO法)制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活性试验结果。试验结果见表2。表2尾矿用作水泥混合材活性试验结果实施例31.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.5kg的尾矿；以尾矿的质量为基准，加入0.03％的聚醇胺型高分子、0.3％的水玻璃和0.01％的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿，粉磨时间为30min，获得尾矿活性混合材。2.所用水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30％与P.O52.5水泥配比均匀。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》(ISO法)制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活性试验结果。试验结果见表3。表3尾矿用作水泥混合材活性试验结果实施例41.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.5kg的尾矿；以尾矿的质量为基准，加入0.05％的聚醇胺型高分子、0.4％的水玻璃和0.02％的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿，粉磨时间为30min，获得尾矿活性混合材。2.所用水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉分别按15％、20％、25％、30％、35％与P.O52.5水泥配比均匀。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》(ISO法)制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活性试验结果。试验结果见表10。表10尾矿用作水泥混合材活性试验结果结论：本专利技术尾矿活性混合材与水泥不同配比活性试验数据显示，尾矿活性混合材与水泥掺配比在30％以内时，水泥胶砂3d、7d、28d活性指数都超过了100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾矿制备活性混合材的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1％以下；步骤(2)：用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液；所述的激发剂为聚醇胺型高分子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠；聚醇胺型高分子质量百分浓度为：5％‑20％，有机甘醇质量百分浓度为：5％‑20％，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为：20％‑60％；步骤(3)：称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型高分子：0.01％‑0.06％，有机甘醇：0.005％‑0.02％，水玻璃或硅酸钠：0.2％‑0.5％，采用磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。

【技术特征摘要】
1.一种尾矿制备活性混合材的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1％以下；步骤(2)：用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液；所述的激发剂为聚醇胺型高分子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠；聚醇胺型高分子质量百分浓度为：5％-20％，有机甘醇质量百分浓度为：5％-20％，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为：20％-60％；步骤(3)：称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型高分子：0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡敬忠，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36