一种铅锌尾矿胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固体废弃物的资源化利用和环保节能领域，具体涉及一种铅锌尾矿胶凝材料及其制备方法。所述铅锌尾矿胶凝材料质量配比如下：铅锌尾矿50％‑70％，脱硫石膏5％‑15％，矿渣8％‑30％，钢渣1％‑8％，石英1％‑5％，早强剂1％‑5％，激发剂1％‑5％，减水剂0.1％‑2％。所述激发剂包括为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、熟石灰、石灰石的一种或多种。本发明专利技术的胶凝采用以铅锌尾矿为主要原料，有缓解决铅锌尾矿堆积问题，使得铅锌尾矿二次资源高值化利用。

A cementitious material of lead zinc tailings and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种铅锌尾矿胶凝材料及其制备方法
本专利技术涉及固体废弃物的资源化利用和环保节能领域，具体涉及一种铅锌尾矿胶凝材料及其制备方法。
技术介绍
铅锌尾矿是在铅锌矿选矿分选作业中产生的有用目标元素含量最低的组分，一般有选矿厂排放的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体矿物废料。我国铅锌尾矿堆放量超过2亿吨，占地达0.3万hm2，每年新增加2000万吨，以约2.5％的速度逐年增加。铅锌尾矿可污染水质和土壤，危害农作物生长，破坏生态环境。尾矿中含有铅、锌、镉等重金属，残留在尾矿中的选矿药剂中含有砷等有毒物质，这些物质对周围环境及生物存在巨大威胁。我国尾矿库正常运行不足70％，有44％尾矿库处于险、病、超期服务状态每年运行费用达7.5亿元，长期堆放则有引发如尾矿库溃坝等重大地质与工程灾害的风险，给社会带来巨大的损失。中国专利技术专利CN104193200A公开一种新型胶凝材料制备方法，该法将铅锌尾矿粉磨70分钟后与水泥熟料、铅锌冶炼废渣、脱硫石膏一起制备胶凝材料，用于矿山填充。但是其添加量较少，强度低，利用率不高，对解决铅锌尾矿堆放问题效果有待提高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种铅锌尾矿胶凝材料及其制备方法。具体方案如下：一种铅锌尾矿胶凝材料，其质量配比如下：铅锌尾矿50％-70％，脱硫石膏5％-15％，矿渣8％-30％，钢渣1％-8％，石英1％-5％，早强剂1％-5％，激发剂1％-5％，减水剂0.1％-2％。半水石膏的加入增加了胶凝材料的中后期强度，减少初凝、终凝时间，石英的加入提高了后期强度。进一步地，所述激发剂包括为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、熟石灰、石灰石的一种或多种。加入少量水泥熟料，增加胶凝材料初始反应速率，减少初凝、终凝时间。进一步地，所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为1-4：2-4：1-2：0.5-2。进一步地，所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％。进一步地，所述钢渣颗粒粒径≤75μm，所述石英的比表面积大于580m2/kg，所述早强剂为氯化钠。氯化钠的加入，减少了初凝时间，增加了前期的强度进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。减水剂的加入大大减少胶凝材料的需水量，胶凝材料需水量相比水泥降低了20-30％，可增加球磨时的流动性，减少水量的加入，降低水处理量，降低能耗。一种铅锌尾矿胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：(1)球磨铅锌尾矿并干燥，过300目筛得铅锌尾矿粉料；(2)将所述铅锌尾矿粉料、激发剂、矿渣、钢渣、石英倒入球磨机中球磨，得混合料；(3)在所述混合料中加入早强剂和减水剂，混合均匀即得所述铅锌尾矿胶凝材料。进一步地，所述铅锌尾矿胶凝材料的产品图如图1所示。一种铅锌尾矿混凝土，由以上所述铅锌尾矿胶凝材料制备而成，所述铅锌尾矿混凝土的产品图如图2所示。本专利技术的胶凝采用以铅锌尾矿为主要原料，有缓解决铅锌尾矿堆积问题，使得铅锌尾矿二次资源高值化利用。本专利技术采用化学激发和机械激发制备高强度的铅锌尾矿胶凝材料。化学激发以硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、熟石灰、石灰石等熟料为激发剂，水泥可增加胶凝材料初始反应速率，减少初凝、终凝时间，熟石灰、石灰石起到碱激发的作用，有利于提高胶凝材料的抗压强度。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术的铅锌尾矿胶凝材料的产品图；图2为本专利技术的铅锌尾矿混凝土的产品图。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例1一种铅锌尾矿胶凝材料，其质量配比如下：铅锌尾矿50kg，脱硫石膏15kg，矿渣30kg，钢渣1kg，石英1.4kg，工业用氯化钠1.5kg，激发剂1kg，聚羧酸系减水剂0.1kg。所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为1：4：1：2。所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％，所述钢渣颗粒粒径≤75μm，所述石英的比表面积大于580m2/kg。铅锌尾矿胶凝材料的制备方法包括如下步骤：(1)球磨铅锌尾矿并干燥，过300目筛得铅锌尾矿粉料；(2)将所述铅锌尾矿粉料、激发剂、矿渣、钢渣、石英倒入球磨机中球磨，得混合料；(3)在所述混合料中加入工业用氯化钠和聚羧酸系减水剂，混合均匀即得所述铅锌尾矿胶凝材料。实施例2一种铅锌尾矿胶凝材料，其质量配比如下：铅锌尾矿57kg，脱硫石膏12kg，矿渣20kg，钢渣2.2kg，石英1kg，工业用氯化钠2kg，激发剂5kg，萘系减水剂0.8kg。所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为1：2：2：0.5。所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％，所述钢渣颗粒粒径≤75μm，所述石英的比表面积大于580m2/kg。铅锌尾矿胶凝材料的制备方法包括如下步骤：(1)球磨铅锌尾矿并干燥，过300目筛得铅锌尾矿粉料；(2)将所述铅锌尾矿粉料、激发剂、矿渣、钢渣、石英倒入球磨机中球磨，得混合料；(3)在所述混合料中加入工业用氯化钠和萘系减水剂，混合均匀即得所述铅锌尾矿胶凝材料。实施例3一种铅锌尾矿胶凝材料，其质量配比如下：铅锌尾矿63kg，脱硫石膏8kg，矿渣15.5kg，钢渣5kg，石英3kg，工业用氯化钠1kg，激发剂3kg，聚羧酸系减水剂1.5kg。所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为4：2：1：1。所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％，所述钢渣颗粒粒径≤75μm，所述石英的比表面积大于580m2/kg。铅锌尾矿胶凝材料的制备方法包括如下步骤：(1)球磨铅锌尾矿并干燥，过300目筛得铅锌尾矿粉料；(2)将所述铅锌尾矿粉料、激发剂、矿渣、钢渣、石英倒入球磨机中球磨，得混合料；(3)在所述混合料中加入工业用氯化钠和聚羧酸系减水剂，混合均匀即得所述铅锌尾矿胶凝材料。实施例4一种铅锌尾矿胶凝材料，其质量配比如下：铅锌尾矿70kg，脱硫石膏5kg，矿渣8kg，钢渣7.5kg，石英4.5kg，氯化钠3kg，激发剂1kg，减水剂1kg。所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为2：2：2：1。所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％，所述钢渣颗粒粒径≤75μm，所述石英的比表面积大于580m2/kg。...

【技术保护点】
1.一种铅锌尾矿胶凝材料，其特征在于，其质量配比如下：铅锌尾矿50％-70％，脱硫石膏5％-15％，矿渣8％-30％，钢渣1％-8％，石英1％-5％，早强剂1％-5％，激发剂1％-5％，减水剂0.1％-2％。/n

【技术特征摘要】
1.一种铅锌尾矿胶凝材料，其特征在于，其质量配比如下：铅锌尾矿50％-70％，脱硫石膏5％-15％，矿渣8％-30％，钢渣1％-8％，石英1％-5％，早强剂1％-5％，激发剂1％-5％，减水剂0.1％-2％。


2.根据权利要求1所述的铅锌尾矿胶凝材料，其特征在于，所述激发剂包括为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、熟石灰、石灰石的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的铅锌尾矿胶凝材料，其特征在于，所述激发剂中硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：熟石灰：石灰石的质量配比为1-4：2-4：1-2：0.5-2。


4.根据权利要求1所述的铅锌尾矿胶凝材料，其特征在于，所述矿渣为S95级矿渣，其中氧化铝含量≤17％。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯，张宏生，
申请(专利权)人：广东清大同科环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44