CN101607260A - 利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法及其所制得的产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法及其所制得的产品，采用铜矿经选别之后所产生的尾砂为主要原料，其配方组成及重量百分比组成为：铜矿尾砂20－30％、水泥10－15％、加气剂3－7％、粉煤灰5－10％、水45－50％，经混合搅拌均匀获得固液比为(14－15)∶(16－17)的CLSM制品，本发明制备工艺过程简单、易控、无需球磨、烧结等工艺、节能环保、废弃利用、生产成本低、产品性能优异，可广泛应用于公路、铁路、沟管回填、市政工程、路基的施工填料中。

Description

利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法及其所制得的产品
技术领域
本发明涉及一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法及其所制得的产品，尤其是指一种可应用在市政工程、沟管回填、路面填料、路基中的CLSM施工填料。
背景技术
目前，我国每年产生二十多亿的矿业废料，主要是废石、冶金渣、煤矸石粉煤灰和尾矿(矿石经选别之后所产生的大量废渣)等，矿业废料排放的日益增加，不仅占用了大量的土地资源，造成环境污染问题，同时也造成了矿产资源的浪费。
江西某铜矿，目前每天要产生尾砂7-8万吨，目前已产生几亿吨的尾砂，造成大量土地的侵占，水环境的污染，矿产资源的浪费。有人曾利用铜矿尾砂研制过陶粒、碾磨瓷球、地砖、微晶玻璃、玻化砖、土聚水泥等，也有人将尾砂再分选得到有用的云母原料，但是这些研究成果均不能大量有效的消耗与利用铜矿尾砂。
可控低强度材料(CLSM，controlled low strength material)由美国混凝土协会定义为：28天抗压强度不大于8.3MPa的材料，CLSM的典型组成为水泥、粗细集料(比如砂或者某些工业固体废弃物)、水和以粉煤灰为代表的其它工业废弃物，标准用于回填的CLSM抗压强度变化范围是0.35-2.00Mpa。
直接利用利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料(CLSM)，不仅可以大量直接消耗大量的尾砂，保护环境，而且可以作为市政工程、沟管回填、路面填料、路基的施工应用填料，创造可观的经济与社会效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用铜矿尾砂制备可应用在市政工程、沟管回填、路面填料、路基中的低强度可控性填料的方法及其所制得的产品。
本发明的技术方案是：
一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法，其特征是按以下组分及其重量百分比：铜矿尾砂20-30％、水泥10-15％、加气剂3-7％、粉煤灰5-10％、水45-50％，经混合搅拌均匀获得固液比为(14-15)∶(16-17)的CLSM制品。
所述加气剂的制备方法为：
步骤1：将8份烧碱加入到100份水中，在烘箱中加热搅拌使其溶解于水中，再加入150份松香粉末，连续搅拌至完全溶解为止；
步骤2：另将2份烧碱加入到250份80℃的热水中搅拌至完全溶解；
步骤3：然后将第1步的溶液与第2的溶液混合，外加1250份冷水，充分搅拌至起泡沫(泡沫高出液面15厘米)，及得到稀释成5％的松脂皂加气剂。
所述铜矿尾砂的粒度小于0.5毫米。
上述方法制得的低强度可控性填料产品。
本发明直接利用铜矿尾砂、粉煤灰、水泥、加气剂制备的低强度可控性填料(CLSM)，施工时不需要球磨加工，加水混合搅拌均匀即可使用，制品28d抗压强度达0.5Mpa，符合CLSM的基本强度要求，可广泛应用于公路、铁路、沟管回填、市政工程、路基等施工填料中。达到节能减排、废弃物资源化的目的，符合构建循环经济、环境友好型社会的要求，能解决矿山尾矿堆存以及市政工程、路基填料的高耗能问题，产生可观的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例1～3：。
按照下表进行配料，经过配料、混合、搅拌均匀获得产品并进行性能检测。
  原料及技术参数   铜矿尾砂 水泥   粉煤灰   加气剂 水 固液比   流动性T(S)   抗折强度Rf(MPa)   抗压强度Rc(Mpa)   综合强度R(MPa)
  实施例1   29.5   11.5   6.5   6.5   46   14.5∶16   62   0.074   0.188   0.356
  实施例2   24.5   14.0   8.5   7.0   46   14.2∶16   55   0.049   0.221   0.381
  实施例3   29.0   14.5   5.0   3.5   48   15.0∶16   60   0.122   0.244   0.488
综合强度R(MPa)＝抗折强度Rf(MPa)+1.5×抗压强度Rc(MPa)
所用原料来源：
水泥为普通硅酸盐水泥425号。
铜矿尾砂，外观呈浅灰色，粒度小于0.5mm，密度2.8-3.0g/cm3，有一定的可塑性。其矿物组成为：石英、云母、白云石、绿泥石、黄铁矿等。经过分析，试验用的铜矿尾砂，主要矿物有石英52-56％，云母24-26％，白云石4-6％，绿泥石2-4％，黄铁矿2-3％。
粉煤灰来源于发电厂，外观黑色，密度2.3-2.5g/cm3，粉煤灰中的主要晶体矿物成分有石英、莫来石以及较少量的赤铁矿。

Claims (4)

1、一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法，其特征在于：按以下组分及其重量百分比：铜矿尾砂20-30％、水泥10-15％、加气剂3-7％、粉煤灰5-10％、水45-50％，经混合搅拌均匀获得固液比为(14-15)∶(16-17)的CLSM制品。
2、根据权利要求1所述一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法，其特征在于：所述加气剂的制备方法为：
步骤1：将8份烧碱加入到100份水中，在烘箱中加热搅拌使其溶解于水中，再加入150份松香粉末，连续搅拌至完全溶解为止；
步骤2：另将2份烧碱加入到250份80℃的热水中搅拌至完全溶解；
步骤3：然后将第1步的溶液与第2的溶液混合，外加1250份冷水，充分搅拌至泡沫高出液面15厘米，及得到稀释成5％的松脂皂加气剂。
3、根据权利要求1所述一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法，其特征在于：所述铜矿尾砂的粒度小于0.5毫米。
4、根据权利要求1所述一种利用铜矿尾砂制备低强度可控性填料的方法所制得的产品。
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