CN106186876A - 一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土，包括：水泥、含铁工业尾矿碎石、含铁工业尾矿制砂、掺合料、外加剂以及水；它具有以下优点：开发利用铁矿尾矿不仅减少了开采天然砂对生态环境的破坏，而且减少了铁矿尾矿本身对环境的破坏，变废为宝，实现资源二次利用，完全符合可持续发展、实现循环经济的基本国策，具有显著的社会效益。开发利用铁矿尾矿还可以大大降低混凝土成本，产生可观的经济效益。由于铁矿尾矿中的铁元素的存在，提高了混凝土的抗压强度。按国家对资源综合利用的税收政策，使用采矿废石、选矿尾矿达到30%的企业，还可以享受免收增值税的优惠政策，效益更加明显。

Description

一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其是涉及一种利用含铁工业尾矿为原料生产的混凝土。

背景技术

矿产资源是人类社会赖以生存的重要自然资源，矿产资源的开发与利用为社会进步提供了巨大动力，同时也丢弃了大量的废石和尾矿等矿产废弃物；矿产废弃物的持续增长所带来的环境污染压力已成为影响我国建设循环经济社会、实现可持续发展战略目标的棘手难题，急需研究和解决。

我国是个矿业大国，但大多数矿山资源的品位较低，在选矿流程中排出大量的尾矿，随着矿产资源利用程度的提高，矿石的可开采品位相应降低，尾矿产生量也在增加。据统计，2000 年以后，我国矿山每年尾矿产生量达到 6 亿吨以上，按此推算，现有尾矿的总堆存量约在 80 亿吨左右。这些尾矿不仅要侵占大量的土地，污染矿区与周边地区的环境，形成安全隐患，而且每年还需要投入大量资金维护尾矿库的正常运行。因此，开展尾矿循环利用和减排的工作，使之变废为宝，化害为利，可有效缓解资源和环境得双重压力，可谓一举多得。

尾矿作为矿山废弃物是一个相对的概念，是一种潜在的二次资源。换言之，尾矿具有二次资源与环境污染双重特性。随着科学技术的进步，矿山废弃物成为资源的观念逐渐被人们接受，资源的二次利用日益被人们所重视。

目前，我国铁矿尾矿利用率不到10% ；如果把铁矿尾矿的利用与混凝土的生产结合起来，直接利用并制成混凝土原料中的粗、细骨料，则可以实现铁矿尾矿逐步消纳、有效降低库存量的目标，既解决了铁矿尾矿的综合利用问题，又解决了建设用砂资源问题，则是一举两得的好事。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土，以实现大量消耗铁矿尾矿和降低混凝土造价的双重目的，同时也可解决尾矿造成的环境污染。

为实现本发明的上述目的，本发明一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土采用以下技术方案实现。

一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土，所述的混凝土包括：水泥、含铁工业尾矿碎石、含铁工业尾矿制砂、掺合料、外加剂以及水。

所述的混凝土中各组分按重量份的配比如下：

水泥：247—440份；

含铁工业尾矿碎石：925—999份；

含铁工业尾矿制砂：663—925份；

掺合料：106—124份；

外加剂：7.1—13份；

水：175—180份；

所述的含铁工业尾矿碎石采用3～10mm 碎石、10～25mm 碎石的两种碎石混合组成；

所述的含铁工业尾矿制砂是由含铁工业尾矿直接制成粒径为0.1～3mm的尾矿制砂，满足Ⅱ区中砂的技术要求；

所述的掺合料为粉煤灰、磨细矿渣粉中的任一种或两者的混合；

所述的外加剂采用减水剂、增粘剂的混合物，其中所述的减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂，增粘剂采用纤维素、酰胺类聚合物；

加水量控制在水胶比为0.31～0.51的范围内；所述的聚羧酸减水剂采取先消后引的工艺。

本发明利用含铁工业尾矿生产的混凝土的制备方法是：1.对含铁工业尾矿原材料进行化学成份分析、物理试验和放射性等指标进行检测，性能指标应符合国标 GB/T14684-2001《建筑用砂》、建材行业标准 JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》和GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中的各项指标要求；2.选取满足生产需要的、符合性能指标的含铁工业尾矿进行备用；3.将含铁工业尾矿在制砂机中进行制砂，然后通过分选筛筛选出3～10mm 碎石、10～25mm 碎石以及粒径为0.1～3mm的尾矿制砂，并将筛选制出的碎石与尾矿制砂分别输送至对应的封闭料仓；4.通过对上述不同封闭料仓的计量并按照含铁工业尾矿碎石的含量，含铁工业尾矿制砂的含量的配比，输送至混凝土搅拌站；5.通过选用按照上述重量份的优质的水泥、粉煤灰、磨细矿渣粉等胶凝材料，在配合选用聚羧酸系高性能减水剂为主的复合型多功能外加剂再配以适量的水，混合搅拌制成含铁工业尾矿的混凝土。

本发明一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土采用以上技术方案后，其优点为：

1．开发利用铁矿尾矿不仅减少了开采天然砂对生态环境的破坏，而且减少了铁矿尾矿本身对环境的破坏，变废为宝，实现资源二次利用，完全符合可持续发展、实现循环经济的基本国策，具有显著的社会效益。

2．开发利用铁矿尾矿还可以大大降低混凝土成本，产生可观的经济效益。

3.由于铁矿尾矿中的铁元素的存在，提高了混凝土的抗压强度。

4．按国家对资源综合利用的税收政策，使用采矿废石、选矿尾矿达到30%的企业，还可以享受免收增值税的优惠政策，效益更加明显。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土作进一步的描述。

实施例1-6

表 1 列出了本发明一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土的原料各个组分占单方混凝土比重；

表 2 列出了本发明一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土的工作性能和抗压强度。

表 1 一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土的原料各组分占单方混凝土比重(kg/m ³ )

实施例	强度等级	水胶比	水泥	尾矿碎石	尾矿制砂	粉煤灰	磨细矿渣粉	外加剂	水	单方混凝土比重
											1	C25	0.51	247	925	925	53	53	7.1	180	2390
2	C30	0.45	280	948	874	60	60	8.0	180	2410
											3	C35	0.4	333	957	814	54	63	9.0	180	2410
4	C40	0.37	370	971	763	58	58	10.2	180	2410
											5	C45	0.33	413	999	694	53	64	11.7	175	2410
6	C50	0.31	440	995	663	56	68	13	175	2410

所述的含铁工业尾矿碎石的选择是基于生产的需要，可以选择3～10mm的碎石一种，也可以选择10～25mm 的碎石一种；还可以选择3～10mm 碎石与10～25mm 碎石两种碎石。

表2：一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土的工作性能和抗压强度

混凝土力学性能主要以标准养护条件下各龄期的混凝土抗压强度作为考察指标。从各龄期强度发展规律来看，无论 C25～C50 强度等级，含铁的工业尾矿的掺入增大了混凝土的抗压强度，具体原因为尾矿中含有铁元素的存在，从而加大了抗压强度的大小；同时只要是工作性能良好的混凝土其强度发展规律均满足普通混凝土强度发展规律要求。

按照以上配合比进行混凝土基本性能试验，其中包括抗快速碳化性能、氯离子渗透系数、库仑电量试验、快速冻融性能、干缩变形性能等长期耐久性能试验，各项性能指标完全可以满足混凝土长期耐久性能的基本技术要求。

Claims (1)

1.一种利用含铁工业尾矿生产的混凝土，其特征在于，所述的混凝土包括：水泥、含铁工业尾矿碎石、含铁工业尾矿制砂、掺合料、外加剂以及水；

所述的混凝土中各组分按重量份的配比如下：

水泥：247—440份；

含铁工业尾矿碎石：925—999份；

含铁工业尾矿制砂：663—925份；

掺合料：106—124份；

外加剂：7.1—13份；

水：175—180份；

所述的含铁工业尾矿碎石采用3～10mm 碎石、10～25mm 碎石的两种碎石混合组成；

所述的含铁工业尾矿制砂是由含铁工业尾矿直接制成粒径为0.1～3mm的尾矿制砂，满足Ⅱ区中砂的技术要求；

所述的掺合料为粉煤灰、磨细矿渣粉中的任一种或两者的混合；

所述的外加剂采用减水剂、增粘剂的混合物，其中所述的减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂，增粘剂采用纤维素、酰胺类聚合物；

加水量控制在水胶比为0.31～0.51的范围内；所述的聚羧酸减水剂采取先消后引的工艺。