CN114349376B - 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法 - Google Patents

压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114349376B
CN114349376B CN202210052456.7A CN202210052456A CN114349376B CN 114349376 B CN114349376 B CN 114349376B CN 202210052456 A CN202210052456 A CN 202210052456A CN 114349376 B CN114349376 B CN 114349376B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
powder material
filter
concrete
pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210052456.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114349376A (zh
Inventor
陈超
秦节发
余松柏
张恒
任政
石华
魏洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaxin Cement Co Ltd
Original Assignee
Huaxin Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaxin Cement Co Ltd filed Critical Huaxin Cement Co Ltd
Priority to CN202210052456.7A priority Critical patent/CN114349376B/zh
Publication of CN114349376A publication Critical patent/CN114349376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114349376B publication Critical patent/CN114349376B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/12—Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明公开了一种压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法，由如下重量份的组分组成：水泥180‑400重量份，掺合料0‑250重量份，压滤尾矿辅助粉体材料25‑190重量份，解聚分散剂0.3‑1.9重量份，机制砂600‑950重量份，碎石900‑1200重量份，水110‑185重量份，外加剂2‑10重量份。本发明将水洗法生产骨料过程中产生的压滤尾料应用于机制砂混凝土中，作为辅助胶凝材料和补充机制砂细微颗粒，有效解决了矿山压滤尾矿处置问题，而且产生了较高的经济效益。

Description

压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法
技术领域
本发明涉及建材和环保领域，具体涉及一种压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法。
背景技术
水洗法生产骨料工艺过程中会产生大量水洗尾矿，水洗尾矿往往经旋流分离、絮凝沉淀、压滤脱水等工序处理，形成压滤尾料，统计显示该尾矿占比可达20％以上。由于尾矿、尾料产量巨大，因此需要大量场地堆放或亟待处理，前者不仅占用土地，而且会带来环保问题。
骨料水洗工艺主要在于控制骨料机制砂中的含泥和含粉，且有利于稳定骨料机制砂的含粉水平。但，矿山表层的剥离土剥离完毕或开采至矿山深层时，土和泥极少，此时，骨料水洗产生的尾矿和尾料实则基本全为矿石粉，丢弃处置带来大量资源浪费，并且水洗工艺会洗走机制砂中的部分细颗粒，造成机制砂细微颗粒缺失、级配不良等问题。
CN109437695B公开了一种机喷型矿山压滤尾砂瓷砖胶，申请了一种压滤尾砂的处置方法，属于瓷砖胶应用方向。CN112408898A公开了水泥厂余热发电协同养护免烧型压滤土尾矿砖生产工艺，该发明利用压滤土尾矿制备免烧砖，并采用余热发电的蒸汽进行养护，得到一种压滤尾矿的处置方法，属于砖和墙材应用方向。
本发明将压滤尾矿制备得到混凝土用辅助粉体材料，用以辅助胶凝材料和补充机制砂细微颗粒，制备得到混凝土，并且采用湿料投料方式，避免了烘干处理所需的热源，且预湿了机制砂和粗骨料，利于机制砂混凝土的制备工艺。本发明具有显著的经济效益和环保效益。
发明内容
本发明的目的在于处置水洗骨料工艺产生的压滤尾矿，达到资源再利用和环保效果。
本发明的另一目的在于提供上述压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法，其特征在于：由如下重量份的组分组成：水泥180-400重量份，掺合料0-250重量份，压滤尾矿辅助粉体材料25-190重量份，解聚分散剂0.3-1.9重量份，机制砂600-950重量份，碎石900-1200重量份，水110-185重量份，外加剂2-10重量份。
压滤尾矿的主要成分和矿石成分一样，石灰石、花岗石等，是骨料水洗生产过程中，洗出来的细粉体颗粒，经浓缩、沉淀和压滤出来的材料，因为沉淀分离过程中加了絮凝剂，所以要解聚分散。解聚分散剂主要是聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸盐、有机硅类、碱金属磷酸盐类。外加剂为常用的聚羧酸系减水剂、保坍剂、其他调节剂。解聚分散剂和外加剂都是现有产品。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料由水洗法生产骨料工艺的压滤尾料经解聚分散后制备。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料细度为75μm筛余小于等于6％。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料为含水率20％-40％的湿料。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将压滤尾料送至分散机中，加入解聚分散剂，进行一级分散；
(2)将一级分散的压滤尾料由喂料机喂入混凝土搅拌机中，与机制砂、碎石预先搅拌，进行二级分散，得到辅助粉体材料；
(3)再将水泥、掺合料、水、外加剂投放至混凝土搅拌机中，搅拌至规定时间，制备得到机制砂混凝土。
本发明的有益效果是：
1、本发明将水洗骨料生产的废弃压滤尾矿成功应用于机制砂混凝土中，使压滤尾矿得到资源化利用，创造了经济效益和环保效益。
2、本发明中压滤尾矿辅助粉体材料无需经过烘干、粉末等耗费能源的工序，以湿料状态制备混凝土，进一步凸显了利用效果，且预湿了混凝土骨料，有利于机制砂混凝土制备工艺。
3、本发明的压滤尾矿辅助粉体材料，可替代部分胶凝材料，也可替代部分机制砂以补充机制砂细微颗粒，完善级配等，配伍方式灵活。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
本发明应用实例中机制砂混凝土设计和性能测试分别按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011和《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2019执行。
实施例1
(1)按表1所示的配合比制备混凝土，压滤尾矿辅助粉体材料取代机制砂，补充机制砂细微颗粒含量，完善机制砂颗粒级配：
表1 C20普通混凝土配合比(单位：kg/m3)
Figure BDA0003474854960000031
(2)将压滤尾矿辅助粉体材料加入解聚分散剂后，在分散机中经一级分散，然后与机制砂和碎石在混凝土搅拌机中进行二次分散，同时机制砂、碎石得到预湿。
(3)继续在搅拌机中加入水泥、粉煤灰、水和外加剂，搅拌至规定时间，制备得到混凝土。
(4)测试其混凝土性能指标如表2所示：
表2混凝土能指标测试结果
坍落度/mm 扩展度/mm 1h坍落度/mm 1h扩展度/mm 7d抗压强度/MPa 28d抗压强度/MPa
210 505 210 500 21.1 29.1
由表2所示的结果可以看出，该混凝土拌合物性能良好，力学性能指标满足C20强度等级要求。
实施例2
(1)按表3所示的配合比制备混凝土，压滤尾矿辅助粉体材料取代部分粉煤灰作为矿物掺合料，作为辅助胶凝材料：
表3 C30普通混凝土配合比(单位：kg/m3)
Figure BDA0003474854960000032
(2)将压滤尾矿辅助粉体材料加入解聚分散剂后，在分散机中经一级分散，然后与机制砂和碎石在混凝土搅拌机中进行二次分散，同时机制砂、碎石得到预湿。
(3)继续在搅拌机中加入水泥、粉煤灰、水和外加剂，搅拌至规定时间，制备得到混凝土。
(4)测试其混凝土性能指标如表4所示：
表4混凝土能指标测试结果
坍落度/mm 扩展度/mm 1h坍落度/mm 1h扩展度/mm 7d抗压强度/MPa 28d抗压强度/MPa
220 530 215 520 32.9 38.7
由表4所示的结果可以看出，该混凝土拌合物性能良好，力学性能指标满足C30强度等级要求。
实施例3
(1)按表5所示的配合比制备混凝土，压滤尾矿辅助粉体材料取代水泥作为矿物掺合料：
表5 C40普通混凝土配合比(单位：kg/m3)
Figure BDA0003474854960000041
(2)将压滤尾矿辅助粉体材料加入解聚分散剂后，在分散机中经一级分散，然后与机制砂和碎石在混凝土搅拌机中进行二次分散，同时机制砂、碎石得到预湿。
(3)继续在搅拌机中加入水泥、粉煤灰、水和外加剂，搅拌至规定时间，制备得到混凝土。
(4)测试其混凝土性能指标如表6所示：
表6混凝土能指标测试结果
坍落度/mm 扩展度/mm 1h坍落度/mm 1h扩展度/mm 7d抗压强度/MPa 28d抗压强度/MPa
230 550 220 510 42.0 53.6
由表6所示的结果可以看出，该混凝土拌合物性能良好，力学性能指标满足C40强度等级要求。
实施例4
(1)按表7所示的配合比制备混凝土，压滤尾矿辅助粉体材料取代粉煤灰作为矿物掺合料，不添加解聚分散剂：
表7 C30普通混凝土配合比(单位：kg/m3)
Figure BDA0003474854960000042
(2)将压滤尾矿辅助粉体材料直接在分散机中经一级分散，然后与机制砂和碎石在混凝土搅拌机中进行二次分散。
(3)继续在搅拌机中加入水泥、粉煤灰、水和外加剂，搅拌至规定时间，制备得到混凝土。
(4)测试其混凝土性能指标如表8所示：
表8混凝土能指标测试结果
Figure BDA0003474854960000051
由表8所示的结果可以看出，该混凝土拌合物性能很差，力学性能指标尚不能满足C30强度等级试配的要求。
实施例5
(1)按表9所示的配合比制备混凝土，压滤尾矿辅助粉体材料取代粉煤灰作为矿物掺合料：
表9 C30普通混凝土配合比(单位：kg/m3)
Figure BDA0003474854960000052
(2)将压滤尾矿辅助粉体材料加入解聚分散剂后，在分散机中经一级分散，然后与机制砂和碎石在混凝土搅拌机中进行二次分散，同时机制砂、碎石得到预湿。
(3)继续在搅拌机中加入水泥、粉煤灰、水和外加剂，搅拌至规定时间，制备得到混凝土。
(4)测试其混凝土性能指标如表10所示：
表10混凝土能指标测试结果
Figure BDA0003474854960000053
由表10所示的结果可以看出，为保证解聚分散效果，本试验分散剂用量达到2.2kg，由于该辅助粉体材料添加量过多，导致浆体粘度过低，胶凝材料包裹性差，该混凝土拌合物的均质性等性能较差，即使扩展度较大，但坍落度测试存在堆帽现象，以至于出现坍落度与扩展度“不匹配”结果。同时，该粉体材料掺量过大，以及解聚分散剂用量过多的共同影响，大大削弱了混凝土力学性能，其指标尚不能满足C30强度等级试配的要求。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果：
压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法，其特征在于：由如下重量份的组分组成：水泥180-400重量份，掺合料0-250重量份，压滤尾矿辅助粉体材料25-190重量份，解聚分散剂0.3-1.9重量份，机制砂600-950重量份，碎石900-1200重量份，水110-185重量份，外加剂2-10重量份。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料由水洗法生产骨料工艺的压滤尾料经解聚分散后制备。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料细度为75μm筛余小于等于6％。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料，其特征在于：所述辅助粉体材料为含水率20％-40％的湿料。
进一步地，所述的压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将压滤尾料送至分散机中，加入解聚分散剂，进行一级分散；
(2)将一级分散的压滤尾料由喂料机喂入混凝土搅拌机中，与机制砂、碎石预先搅拌，进行二级分散，得到辅助粉体材料；
(3)再将水泥、掺合料、水、外加剂投放至混凝土搅拌机中，搅拌至规定时间，制备得到机制砂混凝土。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (1)

1.压滤尾矿辅助粉体材料的混凝土，其特征在于：由如下重量份的组分组成：水泥180-400重量份，掺合料0-250重量份，压滤尾矿辅助粉体材料25-190重量份，解聚分散剂0.3-1.9重量份，机制砂600-950重量份，碎石900-1200重量份，水110-185重量份，外加剂2-10重量份；所述辅助粉体材料由水洗法生产骨料工艺的压滤尾料经解聚分散后制备；所述辅助粉体材料细度为75μm筛余小于等于6%；所述辅助粉体材料为含水率20%-40%的湿料；
压滤尾矿辅助粉体材料的混凝土通过以下方法制备：
（1）将一定含水率的压滤尾料送至分散机中，加入解聚分散剂，进行一级分散；
（2）将一级分散的压滤尾料由喂料机喂入混凝土搅拌机中，与机制砂、碎石预先搅拌，进行二级分散，得到辅助粉体材料；
（3）再将水泥、掺合料、水、外加剂投放至混凝土搅拌机中，搅拌至规定时间，制备得到机制砂混凝土。
CN202210052456.7A 2022-01-18 2022-01-18 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法 Active CN114349376B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210052456.7A CN114349376B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210052456.7A CN114349376B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114349376A CN114349376A (zh) 2022-04-15
CN114349376B true CN114349376B (zh) 2023-03-14

Family

ID=81090606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210052456.7A Active CN114349376B (zh) 2022-01-18 2022-01-18 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114349376B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105859207A (zh) * 2016-05-26 2016-08-17 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种c30尾矿砂抗分散混凝土及其制备方法
CN110845164A (zh) * 2019-12-05 2020-02-28 广西路桥工程集团有限公司 一种机制砂尾料的处理方法及利用该机制砂尾料制备的混凝土
CN111807777A (zh) * 2020-04-02 2020-10-23 陕西宏城矿业有限公司 以金矿尾矿粉为全集料的新型混凝土及其制备方法
CN112939507A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 石家庄铁道大学 石英岩型尾矿废石机制砂专用分散添加剂及制备方法
CN113185250A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 天津金石建材科技有限公司 一种超细尾矿基胶凝材料及其制备方法
CN113620639A (zh) * 2021-09-22 2021-11-09 辽宁工程技术大学 一种尾矿砂充填胶凝辅助材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105859207A (zh) * 2016-05-26 2016-08-17 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种c30尾矿砂抗分散混凝土及其制备方法
CN110845164A (zh) * 2019-12-05 2020-02-28 广西路桥工程集团有限公司 一种机制砂尾料的处理方法及利用该机制砂尾料制备的混凝土
CN111807777A (zh) * 2020-04-02 2020-10-23 陕西宏城矿业有限公司 以金矿尾矿粉为全集料的新型混凝土及其制备方法
CN112939507A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 石家庄铁道大学 石英岩型尾矿废石机制砂专用分散添加剂及制备方法
CN113185250A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 天津金石建材科技有限公司 一种超细尾矿基胶凝材料及其制备方法
CN113620639A (zh) * 2021-09-22 2021-11-09 辽宁工程技术大学 一种尾矿砂充填胶凝辅助材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114349376A (zh) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108358581B (zh) 一种含精炼渣的混凝土及其制备方法
CN104909677B (zh) 一种矿山充填用硅铝基尾砂胶结剂及其制备方法
CN111205003B (zh) 一种再生胶凝材料的制备方法
CN108623196A (zh) 一种石灰激发大掺量工业废渣低碳水泥及其制备方法
CN109231904B (zh) 一种早强型自密实混凝土及其制备方法
CN107686322B (zh) 一种人造石废浆循环利用的方法
CN114772963B (zh) 一种尾矿固化充填方法、充填材料、胶结剂及其制备方法和制备系统
CN111704410A (zh) 一种高性能机制砂混凝土及其制备方法
WO2023130790A1 (zh) 一种石墨矿全资源利用的方法
CN113173723A (zh) 一种混凝土用矿物掺合料及其制备方法
EP3880625A1 (en) Geopolymers produced from mineral processing by-products
CN112745045A (zh) 一种工业废渣纳米活化浆料及其制备方法
CN109467362B (zh) 一种水利工程地基灌浆处理工程用的混合浆液及制备方法
CN104909649A (zh) 一种预拌砂浆的制备方法
CN104710142A (zh) 一种环保外墙保温一体板粘结砂浆
CN110002778A (zh) 一种可改善泵送性能的泵送混凝土掺合料及其制备方法
CN103232181A (zh) 一种钛白渣混凝土掺合料的制备方法
CN114349376B (zh) 压滤尾矿辅助粉体材料及其混凝土制备方法
CN111072325B (zh) 一种易流型复合矿物掺合料与其制备方法及采用该掺合料制备的砂浆
CN115368083B (zh) 一种js防水涂料及其制备方法和应用
CN114292081B (zh) 一种无水泥低碳混凝土及其制备方法
CN115925287A (zh) 一种钨钼铋多金属尾矿基胶凝材料及其制备方法和应用
CN115304333A (zh) 一种盾构同步注浆料及其制备方法
CN101343156A (zh) 一种提高粉煤灰混凝土掺合料质量的方法
CN114956695A (zh) 一种低水泥用量的绿色混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant