一种铁矿尾矿固化剂、制备方法与使用方法技术

一种铁矿尾矿固化剂、制备方法与使用方法，属于环境工程技术领域，铁矿尾矿固化剂中，磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石按质量百分比为(1～3)∶(1～3)∶(1～3.5)∶(1～4)，其制备方法包括：分别对磷矿石、石英尾矿渣及电石渣进行水洗、烘干、破碎、碾研，凝石也经碾研，处理后，按比例混合均匀。铁矿尾矿固化剂的使用方法包括：铁矿尾矿与添加的铁矿尾矿固化剂按比例搅拌均匀，实现固化，并在常温、常压场地中堆积三天后抗压强度能够达到61～82.8KPa，浸出液的pH介于6.9～8.35。本发明专利技术的铁矿尾矿固化剂采用固体废弃物为原料，以废治废，原料来源广泛，成本低。固化后的铁矿尾矿作为道路填筑用土。

【技术实现步骤摘要】
一种铁矿尾矿固化剂、制备方法与使用方法
本专利技术属于环境工程
，具体涉及一种铁矿尾矿固化剂、制备方法与使用方法。
技术介绍
铁矿尾矿、磷矿石及石英尾矿渣是选矿厂在特定经济技术下，将矿石磨细，选取有用组分后排放的、堆积在尾矿库内的废弃物，即矿石分选后未加以充分利用的废弃尾矿渣；铁矿尾矿含有的主要成分为：二氧化硅(SiO2)75～85％，极少量的CaO、MgO、AI2O3等伴生矿物质。作为矿业工程的附加产物尾矿渣，我国现有各种尾矿总量约80亿吨之余，其中1/3以上是铁矿尾矿，且仍以每年3亿余吨的速度急剧增加。我国铁矿资源的突出特点是品位低、共生伴生矿多，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿，每生产2吨铁精矿要排出2.5～3.0吨尾矿，但由于矿石贫化的原因，有些矿山企业的选矿比达到了5～6，甚至到了10以上。据中国矿业联合会早在2007年的统计资料表明；我国铁尾矿排放总量就超过了全部尾矿排放总量。尾矿自然堆积于尾矿库中，不仅要耗费大量的建库与维修资金，且侵占宝贵的土地资源，更易绣发多种地质溃坝的自然灾害，危害生态环境及下游人民的生命财产安全。国外对尾矿的综合利用、开发研究较早，并取得了明显的经济效益。对尾矿的利用途径包括：有价元素二次筛选回收，用作建筑材料，作矿山采空区填料，作土壤改良剂及微量元素肥料，利用铁尾矿复垦植被等。目前，国外的尾矿利用率已达到60％以上，而我国的尾矿综合利用率却不足10％。这也成为我国实现可持续犮展战略过程中不可面对的难题，亟待解决。目前，我国大量兴建的高速公路，省道、国道及乡间村道建设中需使用数量巨大的砂石和粘土作为路基的填筑材料，这对经济发达的东部地区土地资源十分紧缺的情形中，这种毁地筑路的建设模式无疑要受到一定的限制或制约。尾矿库建库耗地，筑路填方毁地，无疑是对人类赖以生存的土地资源的蚕食浪费，不符合建设资源节约型社会的国策。如若能使铁矿尾矿、磷矿石及石英尾矿渣合理的资源化利用，用作路基填筑材料才是改弦更张的科学方法，利在当今，加快了尾矿库周转速度、减少建库场地的土地占用面积，替代粘土用作路基填筑材料，降低了不可再生的土地资源消耗，对于节约投资优化路基填筑质量、防止尾矿库的多种自然灾害，减少环境污染，保障环境与人类的生命财产安全具有重要的技术价值，经济效益、环境与社会效益显著。
技术实现思路
本专利技术所要解決的技术问题，是为了进一步深化铁矿尾矿、磷矿石及石英尾矿渣的资源再生利用问题，提供一种铁矿尾矿固化剂、制备方法与使用方法。该固化剂采用磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石为固化剂的原料，利用尾矿固体废弃物自身固有的化学成分的化学性质和相互间的活性激发功能，配用凝石激发剂的共同激犮作用制成的铁矿尾矿固化剂，混合在铁矿尾矿中，实现铁矿尾矿的固化稳定化。本专利技术的铁矿尾矿固化剂，由磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石组成，成分按质量比为磷矿石∶石英尾矿渣∶电石渣∶凝石＝(1～3)∶(1～3)∶(1～3.5)∶(1～4)进行混合；其中，磷矿石的磷品位为22～35％，电石渣的Ca(OH)2品位为62～75％；磷矿石、石英尾矿渣、电石渣、凝石粒度均≤100目。其中，磷矿石含有成分按质量百分比为：氟磷灰石20～38％，石英13～42％，白云石16～69％；石英尾矿渣含有成分按质量百分比为：二氧化硅87～95.73％，三氧化铝1.2～1.55％，氧化钙0.19～0.21％；电石渣含有成分按质量百分比为：氧化钙60～75％，石英6～15％，氧化镁2～5％，氧化铝0.50～1％，三氧化铁1～3％；凝石为激发剂：由矿渣、钢渣、粉煤灰、煤矸石和赤泥的一种或一种以上的工业废弃物与成岩剂组成，成岩剂为氢氧化钙、硫酸钙、硫酸钠和硅酸钠的一种或一种以上物质组成，是一种硅铝基胶凝材料，由潍坊凝石山水水泥有限公司、北京蓝资集团出品。采用的磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石因产地不同，同产地的不同批次出产的矿物质成分、含量及颗粒硬度不仍相同，指标也有不同。本专利技术的铁矿尾矿固化剂制备方法，包括以下步骤：步骤1、将磷矿石、石英尾矿渣和电石渣，分别用水清洗后，在95～105℃条件下烘干6～8h；步骤2、采用破碎机将磷矿石、石英尾矿渣和电石渣分别逐级破碎至1mm以下，再采用轮碾机分别进行碾研，凝石也经碾研；破碎、碾研后各种原料粒径均≤100目；步骤3、在常温下，将经过处理后的磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石按照铁矿尾矿固化剂的配比混合均匀，形成铁矿尾矿固化剂。上述的铁矿尾矿固化剂的制备方法的步骤2中采用双转子破碎机将磷矿石、石英尾矿渣、电石渣进行破碎，采用LNJ_3600型细碎轮碾机进行碾研，凝石也进行碾研。上述的铁矿尾矿固化剂的制备方法的步骤2中，磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石的轮碾机碾研时间均为3～5h，优选4h。本专利技术的铁矿尾矿固化剂的使用方法，包括以下步骤：将铁矿尾矿与铁矿尾矿固化剂，按质量比为1∶(0.04～0.12)加入到2LJ系列双轴搅拌机，在常温下搅拌4～6min，搅拌均匀，实现铁矿尾矿的固化，固化后的铁矿尾矿用作路基的填筑材料。所用的铁矿尾矿，取自铁矿厂在特定的工艺流程下，将铁矿原矿破碎、磨细，进而选取其中有价金属铁元素之后排放的、堆积在尾矿库内的铁矿尾矿。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的一种铁矿尾矿固化剂，应用于堆积在铁矿尾矿库内的铁矿尾矿的固化处理，采用磷矿石、石英尾矿渣、电石渣和凝石作为固化剂的原料，将磷矿石、石英尾矿渣、电石渣分别用水清洗、烘干，分别逐级破碎后轮碾机碾研，凝石也经碾研的预处理优化工艺；水洗去除矿物质存在的可溶性盐的泥状物质，消除可溶性盐后继水化反应固化体系的不良影响，增强胶凝反应的速率，保证铁矿尾矿固化体系的稳定与强度的增强。2、铁矿尾矿固化剂固化体系，尾矿、电石渣的破碎、轮碾及凝石材料的轮碾物理处理方法，使尾矿、电石渣和凝石细碎均化、颗粒比表面积增大，表面破损、裂痕，水分子更易侵入，溶解、溶蚀固化剂的减性成分、与铁矿尾矿颗粒内含的二氧化硅、氧化铝、氧化钙等活性氧化物接触，在电石渣水化产物Ca(OH)2和凝石产生的碱性物质有效激发作用下，生成硅铝基凝胶物质，产生的整体胶凝作用，促使铁矿尾矿颗粒间的整体凝结；固化体系中的尾矿、电石渣、凝石及铁矿尾矿中存在的重金属元素，由于硅铝基凝胶物质的整体胶凝作用与尾矿作为路基使用前，筑路机械的压实物理作用、包裹作用，重金属元素被整体固结，形成铁矿尾矿填充路基整体的不溶基层，增进填充物路基的整体强度；调节铁矿尾矿固化体系整体的稳定性，保证铁矿尾矿固化体系中活性氧化物的充分激发，生成的硅铝基凝胶物质实现铁矿尾矿的固化。3、该固化剂完全采用固体废弃物为原料，原料来源广泛、充足，成本低廉，利用固体废弃物自身化学成分和相互间的超叠加效应，赋予混合材料活性组分的稀释分散作用、活性激发作用，使之形成多晶聚集体结构，使固化后的铁矿尾矿强度增强，成为筑路路基填筑材料，是废弃矿物质以废治废、变废为宝、废物资源化利用的新的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁矿尾矿固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将磷矿石、石英尾矿渣、电石渣，分别用水清洗后在95～105℃条件下烘干6～8h；按质量比为磷矿石∶石英尾矿渣∶电石渣∶凝石＝(1～3)∶(1～3)∶(1～3.5)∶(1～4)，其中，磷矿石的磷品位为22～35％，电石渣的Ca(OH)

【技术特征摘要】
1.一种铁矿尾矿固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将磷矿石、石英尾矿渣、电石渣，分别用水清洗后在95～105℃条件下烘干6～8h；按质量比为磷矿石∶石英尾矿渣∶电石渣∶凝石＝(1～3)∶(1～3)∶(1～3.5)∶(1～4)，其中，磷矿石的磷品位为22～35％，电石渣的Ca(OH)2品位为62％～75％；磷矿石含有成分按质量百分比为：氟磷灰石为20～38％，石英为13～42％，白云石为16～69％；石英尾矿渣含有成分按质量百分比为：二氧化硅87～95.73％，三氧化铝1.2～1.55％，氧化钙0.19～0.21％；电石渣含有成分按质量百分比为：氧化钙60～75％，石英6～15％，氧化镁2～5％，氧化铝0.50～1％，三氧化铁1～3％；凝石为激发剂：是由多种工业废渣与成岩剂组成。
步骤2、采用破碎机将磷矿石、石英尾矿渣、电石渣分别逐级破碎1mm以下，再采用轮碾机分别进行碾研，凝石也经碾研；破碎、碾研后各种物料粒径均≤100目。
步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞克夫，
申请(专利权)人：虞克夫，
类型：发明
国别省市：浙江;33