一种利用铁尾矿生产混凝土活性掺合料的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用铁尾矿代替部分矿渣生产混凝土活性掺合料的方法。将磁铁石英岩型铁尾矿７０～９３％，石灰或电石渣或两者的混合物１～２０％，二水石膏或半水石膏或硬石膏或脱硫石膏或磷石膏或氟石膏或它们中的两种或几种的混合物１～１０％，蚀变剂０．１～５％一起进行混磨到８０μｍ筛余≤３％的细度后，再进行热液蚀变反应。将蚀变的产物冷却后得到的物料按重量百分比４０～９０％再与１０～６０％的矿渣进行混合磨细到８０μｍ筛余≤０．５％，便得到可代替矿渣超细粉使用的活性混凝土掺合料。本发明专利技术可使磁铁石英岩型铁尾矿得到资源化利用，缓解由于混凝土浇注量大而导致的超细矿渣粉紧缺的状况，降低混凝土造价，进一步提高掺合料的用量，减少水泥用量，减少由于水泥生产所带来的能源消耗和环境污染。

Method for producing concrete active admixture by using iron tailings

The invention relates to a method for producing concrete active admixture by using iron tailings instead of partial slag. The magnetite quartzite iron tailings from 70 to 93%, a mixture of lime or carbide slag or both from 1 to 20%, a mixture of two or two or several gypsum hemihydrate gypsum or anhydrite or gypsum or phosphogypsum or fluorine gypsum or in the 1 ~ 10%, 0.1 ~ 5% alteration agent. Mixed grinding to 80 m sieve residue is less than or equal to 3% fineness, and hydrothermal alteration reaction. To obtain the product will be altered after the cooling material according to the weight percentage of 40 ~ 90% and 10 ~ 60% of the slag mixed ground to 80 mu m sieve residue is less than 0.5%, we get the activity of concrete can be replaced with the scoria powder mixture. The invention can make the magnetite quartzite iron tailings resource utilization, ease due to concrete pouring large quantity of superfine slag powder shortage, reduce the cost of concrete, to further improve the admixture dosage, reduce the dosage of cement, reduce the cement production with the energy consumption and environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料领域，特别涉及一种利用铁尾矿生产混凝土活性掺合料 的方法。
技术介绍
磁铁石英岩型铁矿是我国最主要的铁矿类型。这种铁矿石主要由磁铁矿和石 英两种矿物组成，两种矿物的含量可达90%以上。随着选矿技术的提高和钢铁行 业对铁矿石需求的不断增长，这类矿石的入选品位不断下降， 一般要选出1吨铁 精矿需要3 6吨的铁矿石。即每炼1吨生铁需要5 10吨的铁矿石。因此钢铁的生产会产生大量的尾矿。目前，全中国已积累堆存铁尾矿上百亿吨，占用大量的 土地、山川，破坏环境，危害生态和人民的生命财产的安全。目前，建设混凝土构筑物多釆用由大型混凝土搅拌站提供的商品混凝土。在这类混凝土中一般使用30~50%的掺合料代替水泥并使用各种外加剂以降低混凝 土成本和提高性能。目前所使用的混凝土掺合料多以磨细矿渣粉和粉煤灰为主。 在一些大中城市，由于建筑规模巨大，矿渣磨细粉作为混凝土的掺合料出现短缺， 因此矿渣磨细粉的价格不断升高。专利技术专利CN1067421A《利用铜矿尾矿生产水泥熟料》、CN1657466A《铜、 铅锌尾矿中二氧化硅活性调整的水泥熟料烧成方法》、CN1789194A《干法回转 窑应用铜铅锌尾矿的熟料烧成方法》所公开的技术都是以有色金属尾矿代替部分 或全部传统硅铝质原料作为生产水泥熟料的配料的方法。也就是说虽然上述专利技术 专利都有节省粘土、石英砂等天然资源的特点，但都没有能够在少煅烧水泥熟料 和节约燃料方面具有明显的技术进步。专利技术专利CN1616372A《工业尾矿硅酸水 泥》公开了一种尾矿作为水泥混合材的技术，所用尾矿为经过处理的钙镁质尾矿。 在上述的技术中，尾矿在普通硅酸盐水泥中的重量配比为6~15%;在复合硅酸盐水泥中的重量配比为15~50%;在矿渣硅酸盐水泥中的重量配比为20~50%;在硅酸盐水泥(n型)中的重量配比为20~50%。该项技术虽然具有少煅烧水 泥熟料和节约燃料的特点，但需利用钙镁质尾矿，没有涉及使用几乎不含钙镁质 矿物的磁铁石英岩型铁尾矿。专利技术专利CN1429784A《一种硅酸盐水泥熟料》公开了一种掺入5~18%铁尾矿作为烧制水泥熟料的配料的技术，该技术的特点也 是不能在减少煅烧水泥熟料和节约燃料方面具有明显的技术进步。专利技术专利 CN1065851A《采用铁尾矿和高钙粉煤灰渣生产砌筑水泥的方法》公开了一种采 用铁尾矿、低钙粉煤灰、硫酸钠、早强剂、高钙灰渣进行混合生产砌筑水泥的方 法。上述各物料的重量百分比分别为10~40%、 10~25%、 0~5%、 5%和30~70%。 该项专利具有减少煅烧水泥熟料和节约燃料的特点，但该项技术所涉及的砌筑水泥不能用来制备高强度等级混凝土。
技术实现思路
本专利技术目的是要利用磁铁石英岩型铁尾矿代替部分矿渣磨细粉，以实现消耗 尾矿和降低混凝土造价的双重目的。将磁铁石英岩型铁尾矿70~93%,石灰或电石渣或两者的混合物1~20%， 二 水石膏或半水石膏或硬石膏或脱硫石膏或磷石膏或氟石膏或它们中的两种或几 种的混合物1~10%，蚀变剂0.1~5%—起进行混磨到80pm筛余《3%的细度后， 再进行热液蚀变反应。所述蚀变剂配料组成重量百分比为Na2S04 0.1~50%， K2S04 0.1~15%， MgSO40.1~20%， NaN03 0.1~10%， KN03 0.卜5%， Mg(N03)2 0.1 8%， Na2CO30.1~3%， K2CO30.1~5%， NaCl 0.1~0.2%， KC10.1~0.2%， MgCl2 0.1~0.2%， NaF0.1~0.8%， KF0.1~1.2%, MgF20.1~3%。反应过程中需保证物料 各部分最低温度不低于50(TC，最高不超过卯0。C,反应时间在l秒钟以上。要 达到上述所需要的反应温度和反应时间，根据不同的窑炉类型其反应温度进行不 同的温度控制。如果把物料制成砖坯使用隧道窑或其它烧砖窑进行反应时，窑内 烧成带温度控制在600 90(TC，在烧成带的反应时间为3~8小时。如果将上述混 磨好的物料制成直径为0.5~5cm的料球采用回转窑煅烧时，则窑内烧成带温度控 制在700~800°C，在烧成带的反应时间为10-60分钟。如果采用旋风式悬浮煅烧 反应器或闪速煅烧反应器，则粉磨好的细粉物料不需要进行造球、造粒或造块处 理，直接进入反应器进行反应。反应温度为600~800°C，反应时间为1~20秒钟。将上述蚀变的产物冷却后得到的物料按重量百分比40~90%再与10~60%的 矿渣进行混合磨细到80pm筛余《0.5%。便得到可代替矿渣超细粉使用的活性 混凝土掺合料。该活性掺合料该所有性能指标符合GB/T18046—2000《用于水泥 和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》所规定的各项性能指标，并可以按照目前矿渣超 细粉做为混凝土掺合料的通用方法取代5%~50%的水泥配制C10至C80的混凝土。优点或积极效果(1 )可使目前在我国大量堆存并正在大量产出的磁铁石英岩型铁尾矿得到资源化利用；(2)缓解我国一些大中城市由于混凝土浇注量大而导致的超细矿渣粉紧缺的状况，降低混凝土造价；(3)促进混凝土进一步提高掺合料的用量，减少水泥用量，减少由于水泥生产所带来的能源消耗和环境污染。 具体实施例方式实施例l将磁铁石英岩型铁尾矿90%，石灰3%， 二水石膏4%，蚀变剂3%—起进行干 混磨到细度为80Wii筛余2. 5%后，再将混磨好的物料在旋风式悬浮反应器中于700 'C进行热液蚀变反应，反应时间为10秒钟。将上述反应好的产物冷却后所得物 料按重量百分比80%，再与20%的矿渣粉一起混合磨细到细度为80Mm筛余0. 3%， 得到可代替矿渣超细粉使用的混凝土掺合料。该活性掺合料所有性能指标符合 GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中有关S95所规定 的各项性能指标。 实施例2将磁铁石英岩型铁尾矿80%，石灰15%， 二水石膏3%，蚀变剂2%—起进行干 混磨到细度为80咖筛余2. 5%后，再将混磨好的物料在旋风式悬浮反应器中于700 'C进行热液蚀变反应，反应时间为7秒钟。将上述反应好的产物冷却后所得物料 按重量百分比40%，再与60%的矿渣粉一起混合磨细到细度为80Wn筛余0. 3%， 得到可代替矿渣超细粉使用的混凝土掺合料。该活性掺合料所有性能指标符合 GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中有关S105所规定 的各项性能指标。 实施例3将磁铁石英岩型铁尾矿85%,电石渣11.8%，脱硫石膏3%，蚀变剂0.2%—起 进行湿混磨到80Mni筛余为1%的细度后，进行压滤脱水，再把物料制成砖坯，使 用隧道窑进行反应，窑内烧成带温度控制在70(TC士3(rC，在烧成带的反应时间 为7小时。将上述蚀变的产物冷却后得到的物料按重量百分比90%再与10%的矿渣进行 混合磨细到80Mm筛余为0. 3%。便得到可代替矿渣超细粉使用的活性混凝土掺合料。该活性掺合料所有性能指标符合GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中有关S95所规定的各项性能指标。实施例4将磁铁石英岩型铁尾矿84. 7%，电石渣8%，磷石膏6%，蚀变剂0.3%—起进 行湿混磨到80Mffl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用铁尾矿生产混凝土活性掺合料的方法，其特征是将磁铁石英岩型铁尾矿７０～９３％，石灰或电石渣或两者的混合物１～２０％，二水石膏或半水石膏或硬石膏或脱硫石膏或磷石膏或氟石膏或它们中的两种或几种的混合物１～１０％，蚀变剂０．１～５％一起进行混磨到８０μｍ筛余≤３％的细度后，再进行热液蚀变反应；将蚀变反应的产物冷却后得到的物料按重量百分比４０～９０％再与１０～６０％的矿渣进行混合磨细到８０μｍ筛余≤０．５％；便得到能代替矿渣超细粉使用的活性混凝土掺合料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪文，张玉燕，郑永超，刘凤梅，张旭芳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]