【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁尾矿活化处理，特别涉及铁尾矿粉活性提升方法及其应用。
技术介绍
1、铁尾矿是铁矿石经过破碎、筛分、研磨、重选、浮选、磁选等工艺流程加工选取后产生的废渣。随着我国钢铁工业的不断发展，我国已经成为世界上铁尾矿资源增量和储存量最大的国家之一。长期以来，我国的铁尾矿主要采取堆积填埋的方式进行处理。这种做法不仅十分消耗人力财力物力等资源，同时也会对生态环境产生极大的负面影响。因此，如何解决我国铁尾矿利用率低的问题，实现其资源化利用是当今要着手去解决的一个重要的问题。
2、利用铁尾矿作为建筑原材料，在减少资源和能源消耗的同时又能有效利用固体废弃物。铁尾矿虽然属于惰性材料，不具有火山灰活性，但是含有大量非活性晶体矿物和类似于胶凝材料的化学成分硅、铝、钙等氧化物。因此，如何提升这些非活性晶体矿物和硅、铝、钙等氧化物的潜在活性进行激活和提升，作为建材辅助胶凝材料，不仅能节约传统资源，还能降低其对生态环境的不良影响。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决铁尾矿用作建筑原材料存在的上述问题，提供了一种铁尾矿粉活性提升方法，利用机械-化学-微波多维耦合活化的方式，相比于常规的机械活化和化学活化等方式而言，进一步提升了铁尾矿的活性，使得活化后的活性铁尾矿粉能够替代相当一部分水泥用于混凝土等建筑材料中能够。具体通过以下技术实现。
2、一种铁尾矿粉活性提升方法，包括以下步骤：
3、将过筛后的铁尾矿粉，以及石灰、钢渣粉ⅰ、石膏干燥，混匀和粉磨；
4、
5、所述微波激发剂的原料包括钢渣粉ⅱ90-95wt％、碳化硅1-3wt％和氧化亚铁2-7wt％。
6、上述方法利用机械-化学-微波多维耦合活化的方式，先通过机械力粉磨(例如球磨)改变铁尾矿颗粒的粒径，增大比表面积，破坏矿物结构，使其内部结构由不规则形态转变为多相晶形，产生晶格畸变、局部破坏以及晶格缺陷，使铁尾矿颗粒的内能增大，以提升铁尾矿的活性。在粉磨的同时，石灰、钢渣、石膏中含有大量的ca2+，能在碱性环境中较为活跃地与硅酸根、铝酸根等活性阴离子发生相互作用，生成了水化硅酸钙、水化铝酸钙以及钙矾石等水化产物，有效地促进铁尾矿颗粒的溶解和解体，提高了铁尾矿的活性。在进行微波加热处理时，铁尾矿所存在一定量的fe元素具有良好的吸波效应，在微波激发剂的促进作用下，吸波效应显著提升，电磁能转化效率高，投射性好。最终使得铁尾矿颗粒内部与表面的硅氧四面体结构能有效被轰击破坏，对化学键的断裂作用显著。上述方法通过将机械处理、化学处理和微波处理进行联合使用，实现铁尾矿的多维耦合活化，大大提升了铁尾矿的活性。
7、需要说明的是，经过大量的实验证实，当活化方法中缺少机械处理，或化学处理或微波加热处理，又或者只选用三种处理方式的任意两种，又或者调换三种处理方式的先后顺序时，虽然最终也能起到一定的活化铁尾矿粉的作用，但是活化效果会有不同程度的下降。
8、需要说明的是，钢渣粉ⅰ和钢渣粉ⅱ均为钢渣粉，标号ⅰ和ⅱ只是为了区分使用两者的用量和时机。
9、需要说明的是，上述方法中，干燥的目的是去除各物料中的水分，因此采用常规的干燥方式即可，对铁尾矿粉活性提升无明显影响。例如可以在恒温干燥箱中采用适当温度加热烘干完成。混匀的目的是将各物料混合均匀，因此采用常规方式混合均匀即可，对铁尾矿粉活性提升无明显影响。例如可以采用搅拌的方式。
10、可选地，上述方法中，铁尾矿粉、石灰、钢渣粉、石膏、碳化硅和氧化亚铁均为市售常规工业原料。进一步可选地，石灰选用普通工业石灰，钢渣粉选用热闷钢渣粉，石膏为脱硫石膏。
11、铁尾矿粉在采用上述方法活化之前，需要保证sio2含量要求≥70％，并且过筛去除结块和大粒径的部分。
12、进一步地，铁尾矿粉活性提升方法中，过筛后的所述铁尾矿粉粒径不超过0.15mm。
13、一般地，过筛可以选用100目方孔筛完成。
14、进一步地，所述微波激发剂的原料包括钢渣粉ⅱ94wt％、碳化硅2wt％和氧化亚铁4wt％。
15、进一步地，所述粉磨的时间为10-30min，粉磨设备内的研磨体和物料料的质量比为(1.5-2.5):1，转速300-500rpm。
16、最优地，粉磨的时间为20min，粉磨设备内的研磨体和物料料的质量比为2:1，转速500rpm。
17、进一步地，所述微波加热处理的时间为10-30min。
18、进一步地，所述铁尾矿粉为50-60质量份，石灰为15-25质量份，钢渣粉ⅰ为10-30质量份，石膏为2-7质量份。
19、更进一步地，所述铁尾矿粉为55质量份，石灰为20质量份，钢渣粉ⅰ为20质量份，石膏为5质量份。
20、本专利技术还提供了利用上述方法制备的活性铁尾矿粉在建筑材料中的应用。
21、进一步地，在制备混凝土等建筑材料时，活性铁尾矿粉在混凝土中代替水泥的掺入量为30-50％。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术提供了一种铁尾矿粉活性提升的新方法，通过先将铁尾矿粉和石灰、钢渣粉、石膏混合均匀，同时完成机械粉磨活化和化学活化过程，然后进行微波活化；显著提升了铁尾矿的活性。
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1.一种铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，过筛后的所述铁尾矿粉粒径不超过0.15mm。
3.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述微波激发剂的原料包括钢渣粉Ⅱ94wt％、碳化硅2wt％和氧化亚铁4wt％。
4.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述粉磨的时间为10-30min，粉磨设备内的研磨体和物料料的质量比为(1.5-2.5):1，转速300-500rpm。
5.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述微波加热处理的时间为10-30min，功率为1000W-2000W。
6.根据权利要求1-5任一项所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述铁尾矿粉为50-60质量份，石灰为15-25质量份，钢渣粉Ⅰ为10-30质量份，石膏为2-7质量份。
7.根据权利要求6所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述铁尾矿粉为55质量份，石灰为20质量份，钢渣粉Ⅰ为20质量份，石膏为5质量
8.利用权利要求1所述的方法制备的活性铁尾矿粉在建筑材料中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，活性铁尾矿粉在混凝土中代替水泥的掺入量为30-50％。
...【技术特征摘要】
1.一种铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，过筛后的所述铁尾矿粉粒径不超过0.15mm。
3.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述微波激发剂的原料包括钢渣粉ⅱ94wt％、碳化硅2wt％和氧化亚铁4wt％。
4.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述粉磨的时间为10-30min，粉磨设备内的研磨体和物料料的质量比为(1.5-2.5):1，转速300-500rpm。
5.根据权利要求1所述的铁尾矿粉活性提升方法，其特征在于，所述微波...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘德楼，徐长伟，潘文浩，朱相国，张超，倪晓东，唐宁，徐帆，韩作宽，
申请(专利权)人：建龙辽宁节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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