一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，属于掺合料制备技术领域，包括以下按质量配比的组分：金属尾矿5

【技术实现步骤摘要】
一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料及制备方法


[0001]本专利技术涉及掺合料制备
，尤其涉及一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料及制备方法。

技术介绍

[0002]粒化高炉矿渣，简称矿渣，是炼铁厂在高炉冶炼生铁时所得到的以硅铝酸钙为主要成分的熔融物、经水淬成粒后所得的工业固体废渣，其大部分为玻璃质，具有潜在的水硬胶凝性，将矿渣材料粉磨至规定细度后获得矿渣粉，矿渣粉既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料，又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。
[0003]金属尾矿微粉是以金属矿采矿或选矿过程中产生的固体废弃物为主要原料，经高效粉磨制成的以硅酸盐或碳酸盐为主要成分的粉体，具有很高的建材化利用价值；据统计，近年来我国尾矿年均产量为10余亿吨，总库存量达200余亿吨，综合利用率低，土地占用量大、安全风险系数高，金属尾矿建材化利用已成为快速、有效解决矿山尾矿再利用问题的重要途径。
[0004]随着我国城镇化建设的推进，基础设施建设和国民经济的发展对混凝土需求量与日俱增，粉煤灰、矿渣等混凝土掺合料已经出现紧缺的问题，因此，寻找一种容易获取、优质廉价的新型混合材和掺合料势在必行；已有研究表明，金属尾矿制尾矿微粉具备水化反应活性，可与矿渣粉和活性激发剂作为复合矿物掺合料用于预拌混凝土，改善预拌混凝土工作性和长期耐久性，丰富预拌混凝土掺合料体系。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种有助于推动金属尾矿资源化利用，缓解混凝土矿物掺合料资源短缺，有效解决矿山尾矿再利用问题的金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，包括以下按质量配比的组分：
[0008]金属尾矿5
‑
25份，粒化高炉矿渣75
‑
95份，矿物功能性材料0.5
‑
5份，所述矿物功能性材料包括掺剂A和掺剂B，掺剂A掺量的为0.1
‑
1.5份，掺剂B的掺量为0
‑
4份。
[0009]本专利技术优选地技术方案在于，所述金属尾矿包括金尾矿、银尾矿、铜尾矿、铁尾矿、铅锌尾矿、钨尾矿、钼尾矿、钛尾矿。
[0010]本专利技术优选地技术方案在于，所述掺剂A包括有机表面活性剂和碱性激发剂，所述掺剂B包括碱性激发剂和硫酸盐激发剂。
[0011]本专利技术优选地技术方案在于，所述有机表面活性剂包括丙二醇、二甘醇、乙二醇、丙三醇、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺中的任意一种或多种的混合。
[0012]本专利技术优选地技术方案在于，所述所述碱性激发剂为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、硅酸钠、聚合铝硅酸钠、碳酸钠、铝酸钠、铝酸钙、铝酸钾、氟硅酸钠、氟硅酸钾、硅酸钾、碳酸钾、氧化钙、氧化镁中的任意一种或多种的混合。
[0013]本专利技术优选地技术方案在于，所述硫酸盐激发剂为硫酸钠、硫酸钙、硫酸铵、硫酸铝、硫酸钾、硫酸铝钾、硫酸镁中的任意一种或多种的混合。
[0014]一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料的制备方法，其特征在于：
[0015]包括以下步骤：
[0016]步骤S1：将金属尾矿进行干燥和破碎处理后，和掺剂A一同加入至球磨机中进行研磨，研磨时间为20min
‑
60min，从而获得金属尾矿微粉；
[0017]步骤S2：将炼钢废弃水淬渣进行干燥和破碎处理后，和掺剂B一同加入球磨机中进行研磨，研磨时间为40min
‑
90min，从而获得粒化高炉矿渣粉；
[0018]步骤S3：将S1和S2中获得的金属尾矿微粉加和粒化高炉矿渣粉入至搅拌机中进行充分混合搅拌，从而获得掺合料。
[0019]本专利技术优选地技术方案在于，所述金属尾矿微粉细度满足45μm方孔筛≤12％，比表面积≥450m2/kg。
[0020]本专利技术优选地技术方案在于，所述粒化高炉矿渣粉的比表面积≥400m2/kg。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]1.本专利技术利用尾矿微粉与粒化高炉矿渣搭配制备获得混凝土用复合掺合料，有助于推动金属尾矿资源化利用，缓解混凝土矿物掺合料供需矛盾，能为矿粉生产企业提供更多层级的产品生产解决方案；
[0023]2.本专利技术有助于解决近年来我国尾矿综合利用率低、土地占用量大、安全风险系数高的问题，提高了尾矿的资源利用率；
[0024]3.本专利技术能够作为水泥、混凝土的掺合料广泛应用于建筑、路桥等建造领域，创造经济价值，实现尾矿资源循环利用，缓解我国混凝土矿物掺合料来源匮乏的矛盾，符合绿色发展观念；
[0025]4.本专利技术能够协助缓解尾矿库的安全环保压力，降低了尾矿对生态环境的污染，从而能够实现退库还林。
具体实施方式
[0026]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0027]实施例1
[0028]一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，包括以下按质量配比的组分：铁尾矿20份，粒化高炉矿渣80份，三乙醇胺0.05份，氢氧化锂0.05份，氢氧化钾0.2份，硫酸钠0.2份。
[0029]将铁尾矿进行干燥破碎后，与三乙醇胺和氢氧化锂一同加入至球磨机中进行研磨，研磨时间为30min，从而获得铁尾矿微粉，其中铁尾矿微粉细度满足45μm方孔筛余为10.5％，比表面积为490m2/kg；
[0030]将炼钢废弃水淬渣干燥破碎后，与氢氧化钾和硫酸钠一同加入球磨机中进行研磨，研磨时间为60min，从而获得粒化高炉矿渣粉，其中粒化高炉矿渣粉的比表面积为
470m2/kg；将铁尾矿微粉和粒化高炉矿渣粉加入至搅拌机中进行充分混合搅拌，从而获得掺合料。
[0031]本专利技术掺合料样品根据GB/T 18046《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》标准要求检测：抗折强度、抗压强度和活性指数项目，结果如表1所示。
[0032]实施例2
[0033]一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，包括以下按质量配比的组分：铁尾矿10份，粒化高炉矿渣90份，丙三醇0.05份，二乙醇胺0.05份，氢氧化钙0.9份，氧化钙1份，硫酸钙3份。
[0034]将铁尾矿进行干燥破碎后，与丙三醇、二乙醇胺和氢氧化钙一同加入至球磨机中进行研磨，研磨时间为60min，从而获得铁尾矿微粉，其中铁尾矿微粉细度满足45μm方孔筛余为9.6％，比表面积为550m2/kg；
[0035]将炼钢废弃水淬渣干燥破碎后，与氧化钙和硫酸钙一同加入球磨机中进行研磨，研磨时间为60min，从而获得粒化高炉矿渣粉，其中粒化高炉矿渣粉的比表面积为490m2/kg；将铁尾矿微粉和粒化高炉矿渣粉加入至搅拌机中进行充分混合搅拌，从而获得掺合料。
[0036]本专利技术掺合料样品根据GB/T 18046《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，其特征在于：包括以下按质量配比的组分：金属尾矿5
‑
25份，粒化高炉矿渣75
‑
95份，矿物功能性材料0.5
‑
5份，所述矿物功能性材料包括掺剂A和掺剂B，掺剂A掺量的为0.1
‑
1.5份，掺剂B的掺量为0
‑
4份。2.根据权利要求1所述的一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，其特征在于：所述金属尾矿包括金尾矿、银尾矿、铜尾矿、铁尾矿、铅锌尾矿、钨尾矿、钼尾矿、钛尾矿。3.根据权利要求1所述的一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，其特征在于：所述掺剂A包括有机表面活性剂和碱性激发剂，所述掺剂B包括碱性激发剂和硫酸盐激发剂。4.根据权利要求3所述的一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，其特征在于：所述有机表面活性剂包括丙二醇、二甘醇、乙二醇、丙三醇、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺中的任意一种或多种的混合。5.根据权利要求3所述的一种金属尾矿与粒化高炉矿渣的复合掺合料，其特征在于：所述碱性激发剂为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、硅酸钠、聚合铝硅酸钠、碳酸钠、铝酸钠、铝酸钙、铝酸钾、氟硅酸钠、氟硅酸钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑同林，李生白，李生许，李文娟，
申请(专利权)人：厦门兑泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：