CN108585569B - 一种铁尾矿全资源利用方法 - Google Patents

一种铁尾矿全资源利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108585569B
CN108585569B CN201810664252.2A CN201810664252A CN108585569B CN 108585569 B CN108585569 B CN 108585569B CN 201810664252 A CN201810664252 A CN 201810664252A CN 108585569 B CN108585569 B CN 108585569B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
iron tailings
particle size
parts
utilizing
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
CN201810664252.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108585569A (zh
Inventor
张以河
胡攀
王新珂
张娜
褚博华
陈飞旭
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.)
China University of Geosciences Beijing
Original Assignee
China University of Geosciences Beijing
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 China University of Geosciences Beijing filed Critical China University of Geosciences Beijing
Priority to CN201810664252.2A priority Critical patent/CN108585569B/zh
Publication of CN108585569A publication Critical patent/CN108585569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108585569B publication Critical patent/CN108585569B/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
    • 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
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/045—Polyalkenes
    • 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
    • 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
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
    • C09K17/08—Aluminium compounds, e.g. aluminium hydroxide
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铁尾矿全资源利用方法，该方法将铁尾矿破碎筛分，从而得到不同粒级的骨料和粉末，并将不同粒级的骨料和粉末用于制备多种铁尾矿资源利用产品，实现铁尾矿的全资源利用，并可以根据资源利用产品的不同需求控制不同粒级骨料之间的配比，提高资源利用产品的综合性能。

Description

一种铁尾矿全资源利用方法
技术领域
本发明涉及固废资源循环利用技术领域，具体而言，涉及一种铁尾矿全资源利用方法。
背景技术
铁尾矿是铁矿石采矿及选矿过程中产生的废渣，是工业固体废弃物的主要组成部分。中国铁矿资源具有品位低、共生伴生矿多等特点，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿。伴生废石通常坚硬易脆，开采过程中不可避免的产生大量碎块，因人工挑选的成本限制，大量的质量优异的小碎石被归位尾矿，堆置在尾矿库中，无法得到利用，造成大量的资源浪费；而且将铁尾矿堆置不仅占用大量土地，还易给周围的生态环境造成损害。
目前，铁尾矿利用的相关研究主要包括有价值元素的回收、建筑材料、陶瓷材料及土壤改良剂和微量元素肥料等方向。在建筑材料中，铁尾矿主要用于制备混凝土、透水砖等产品，然而，现有技术中制备的混凝土材料力学性能较低，应用范围窄。
例如，申请号为201610619174.5中国专利申请公开了一种铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，该制备方法先将铁尾矿40-70份、氢氧化钾15-35份、氢氧化钙15-25份混合，在200-400℃条件下煅烧制备得到活化铁尾矿，再将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素制备得到铁尾矿土壤调理剂。该方法制备的土壤调理剂，有效成分含量为：有效硅含量为22.32％，K2O为6.2％，CaO为15.32％；其有效成分较低，仍有待进一步提高。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁尾矿全资源利用方法，该方法将铁尾矿破碎筛分，从而得到不同粒级的骨料和粉末，并将不同粒级的骨料和粉末用于制备多种铁尾矿资源利用产品，实现铁尾矿的全资源利用，并可以根据资源利用产品的不同需求控制不同粒级骨料之间的配比，提高资源利用产品的综合性能。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种铁尾矿全资源利用方法，包括如下步骤：
步骤一、将铁尾矿进行预筛选，分别得到大于30mm粒径的物料和小于30mm粒径的物料；
步骤二、将大于30mm粒径的物料破碎至小于30mm粒径，并与步骤一中得到的小于30mm粒径的物料混合，得到混合物料；
步骤三、将混合物料进行筛分，分别得到10-30mm粒径的粗骨料和小于10mm粒径的物料；
步骤四、将小于10mm粒径的物料进行破碎、筛分，分别得到5-10mm粒径的中骨料和小于5mm粒径的物料；
步骤五、将小于5mm粒径的物料进行筛分，分别得到1-5mm粒径的细骨料和小于1mm粒径的超细骨料；
步骤六、将超细骨料破碎至100目以上，得到粒径不大于0.15mm的铁尾矿粉末；
步骤七、将粗骨料5-40份、中骨料10-30份、细骨料30-80份混合得到的混合骨料用于制备混凝土制品；
步骤八、以所述小于1mm粒径的超细骨料作为原料制备3D打印建筑材料；
步骤九、以所述不大于0.15mm的铁尾矿粉末作为原料制备建筑构件和/或铁尾矿基矿物复合肥。
本发明全资源利用方法将铁尾矿破碎、筛分，从而得到不同粒级的骨料和粉末，利用不同粒级的骨料和粉末可制备多种铁尾矿资源利用产品，其中包括但不限于混凝土制品、3D打印建筑材料、铁尾矿基矿物复合肥等。
铁尾矿是选矿后的废弃物，铁尾矿主要组成为SiO2 35％-50％、CaO 10％-25％、MgO 10％-15％、Fe2O3 10％-15％、Al2O3 6％-15％；铁尾矿破碎得到的铁尾矿骨料为多棱角的颗粒形状，表面凹凸不平，表面积大，能够提高制备混凝土制品的强度；此外，选用铁尾矿作为制作原料，既降低了制作成本，同时解决了铁尾矿堆积占用土地面积以及对生态环境造成污染的问题。
在本发明中，10-30mm粒级的粗骨料指的是10mm≤粒径<30mm的骨料；5-10mm粒级的中骨料指的是5mm≤粒径<10mm的骨料；1-5mm粒级的细骨料指的是1mm≤粒径<5mm的骨料。
在本发明中，铁尾矿基矿物复合肥的原料包括铁尾矿粉末20-60份、锯泥5-20份、沉降泥5-30份、氢氧化钾20-30份。
通过将铁尾矿破碎，选用小于0.15mm粒径的铁尾矿粉末，能够增加各原料之间的接触面积，促进各原料之间充分反应，提高铁尾矿基矿物复合肥中有效成分的含量。
本发明对锯泥原料不作严格限制，优选地，所述锯泥为大理石或黄岗岩加工过程中产生的石粉与水的混合物，其主要组成含量为SiO2≥50％，Al2O3≤20％，K2O≥2％；优选为SiO2 50％-80％，Al2O3 10％-20％，K2O 2％-8％。
本发明对沉降泥原料不作严格限制，优选地，所述沉降泥为铁矿废石、大理石矿废石或花岗岩废石在制备砂石骨料水洗过程中产生的沉降泥，其主要组成含量为为SiO2≥30％，Al2O3≤30％，CaO≥3％；优选为SiO2 30％-80％，Al2O3 5％-30％，CaO 3％-10％。
进一步地，所述铁尾矿基矿物复合肥中有效成分含量为K2O≥7.51％，SiO2≥7.52％，CaO≥1.28％，MgO≥0.86％；优选为K2O为22.1％-23.1％，SiO2为26.5％-29％，CaO为5.17％-6.17％，MgO为2.86％-2.96％。
本发明中，有效成分指的是以能够被植物吸收的形式所存在的那些成分；具体地，本发明有效成分可以水溶性或枸溶性的矿物形式存在，例如KAlSiO4、K2MgSi3O8、KMgSiO4、K2Ca2Si2O7，这些矿物形式的成分以各元素的氧化物计(包括K2O、SiO2、MgO、CaO等)。
本发明中，铁尾矿粉末中的化学成分能够与氢氧化钾反应，将铁尾矿粉末中难溶性的化学成分向水溶性或枸溶性的矿物形式转化，然而通过锯泥和沉降泥的添加，大大提高了铁尾矿粉末中难溶性的化学成分向水溶性或枸溶性的矿物形式转化的转化效率，并且在保证有效成分含量的基础上，降低了氢氧化钾的添加量，显著提高铁尾矿基矿物复合肥的有效成分。
本发明对铁尾矿基矿物复合肥的制备方法不作严格限制，所述制备方法包括：
步骤一、将铁尾矿粉末、锯泥、沉降泥、氢氧化钾混匀得到混合物料；
步骤二、将混合物料煅烧，再冷却至室温；
步骤三、将冷却后的混合物料粉碎，得到铁尾矿基矿物复合肥。
进一步地，可以控制煅烧的温度为1000-1100℃，优选为1050℃，煅烧时间为2-4h；所述粉碎至120目以上，优选为，120-300目。
本发明人经研究发现：上述煅烧过程中，温度尤为关键；温度过低或过高，均可能导致反应所形成的水溶性或枸溶性的矿物含量，并最终直接影响铁尾矿基矿物复合肥有效成分的含量。特别是，上述煅烧温度范围能够进一步促进铁尾矿中辉石和闪石与氢氧化钾、赤泥和沉降泥的相互反应，从而大大提高了铁尾矿中难于吸收的化学成分转化成水溶性或枸溶性的矿物形式的转化效率，提高所述铁尾矿基矿物复合肥有效成分的含量，并且在保证有效成分含量的基础上，降低了氢氧化钾的添加量。
本发明还提供一种铁尾矿基矿物复合肥，该铁尾矿基矿物复合肥由如上制备方法制备得到。
该铁尾矿基矿物复合肥有效成分含量高，便于吸收，按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94钙镁磷肥标准相应测试方法进行检测，其有效成分含量达到K2O≥7.51％，SiO2≥7.52％，CaO≥1.28％，MgO≥0.86％。
本发明还提供一种采用所述铁尾矿基矿物复合肥作为原料制备的土壤改良剂。
优选地，所述土壤改良剂由铁尾矿基矿物复合肥20-50份、铁尾矿粉末60-70份、NPK肥5-10份的原料混合得到。
NPK肥为是一种同时含有氮、磷、钾三元素的化学肥料；本发明中NPK肥中的三元素的配比为15-15-15。
本发明通过将上述土壤改良剂按照亩施500-800KG，施于平整后的铁尾矿矿山土地，能够促进植物生长，提高农作物的产量。
在本发明中，建筑构件制备方法包括：
步骤一，将铁尾尾矿粉末10-45份，聚乙烯50-65份、表面活性剂1-2份、抗氧化剂1-2混合，得到混合原料；
步骤二、将混合原料进行密炼、成型制备得到建筑构件产品。
进一步地，所述表面活性剂选自KH550、KH570中的一种。
进一步地，所述抗氧化剂为亚磷酸酯。
进一步地，所述成型为模压成型。
在上述制备方法中，通过表面活性剂的添加改善了铁尾矿粉末与聚乙烯的界面性能，提高了铁尾矿粉末的分散度以及铁尾矿粉末与聚乙烯之间的相容性及结合强度，由此以上述特定成分制备的建筑构件综合性能明显改善；此外，通过抗氧化剂的添加，防止高分子老化，延长了板材的使用寿命。
上述工艺控制条件有利于建筑构件的加工和成型，产品的成品率高。
在本发明中，混凝土制品的原料可以包括：混合骨料50-60份、水30-35、水泥10-20份、减水剂1-2份和缓凝剂1-3份。
优选地，所述减水剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、氨基酸磺酸盐中的任意一种；所述缓凝剂为柠檬酸盐、酒石酸盐、磷酸盐、木质素磺酸盐中的任意一种。
在一实施方式中，混凝土制品具体为混凝土预制产品；此时，混合骨料由粗骨料30-40份、中骨料20-30份、细骨料30-40份混合得到。
上述混合骨料通过不同粒径的铁尾矿骨料按照特定比例混合达到适宜的级配，能够增强混凝土预制产品的抗压强度等性能；
本发明对水泥的类型不作严格限制，所述水泥可以选自硅酸盐水泥和铝酸盐水泥中的任意一种；具体地，水泥可以选自硅酸盐水泥和铝酸盐水泥中的任意一种；具体地，水泥可以选自强度等级为42.5、52.5和62.5的硅酸盐水泥中的任意一种，或者选自CA-50、CA-60、CA-70和CA-80中任一类型的铝酸盐水泥。
本发明对混凝土预制产品的制备方法不作严格限制，所述制备方法包括：
步骤一、将混合骨料、水、水泥的物料搅拌混匀，得到混匀物料；
步骤二、将混匀物料进行成型、养护，得到建筑材料产品。
进一步地，可以控制搅拌转速为50-60rpm；搅拌时间为1-3min；成型为模压成型，养护时间为25-30天，优选为28天。
上述制备方法提高了混合骨料与水泥混匀程度，能够增加混合骨料与水泥的粘接强度，并且保持混合物料内的水分含量，促进水泥颗粒充分水化，提高水泥颗粒的粘接强度，进而提高混凝土制品的综合性能。
在另一实施方式中，混凝土制品为透水砖，此时，混合骨料由粗骨料5-10份、中骨料10-30份、细骨料50-80份混合得到。
上述混合骨料对不同粒径的铁尾矿骨料按照上述特定的比例混合达到适宜的级配，在保障透水砖强度的情况下，提高了透水砖的透水性能。
进一步地，所述物料还包括石灰5-10份、发泡剂0.2-2份；本发明通过石灰的添加，不仅能够控制水泥的硬化速度，还能够提高混合骨料与水泥的粘合力，有利于提高透水砖的综合性能；本发明中所述发泡剂可以选自CON-A型泡沫剂、CCW-95型固体泡沫剂、u型发泡剂、HJ-3型磺酸盐系列微泡剂、CLY-99型憎水发泡剂系列、CPV发泡剂中的任意一种；通过发泡剂的添加，在透水砖制备过程中，发泡剂与混合物料搅拌混匀过程中就能够实现发泡效果，并且发泡更加均匀，提高了产品的稳定性和透水性能。
本发明对透水砖的制备方法不作严格限制，所述制备方法可以包括：
步骤一、将混合骨料、水、水泥、石灰、发泡剂、减水剂和缓凝剂搅拌混匀，得到混匀物料；
步骤二、将混匀物料进行成型、养护、煅烧，再冷却至常温。
进一步地，可以控制搅拌在温度50-70℃，转速1000-1200rpm的条件下进行；搅拌时间为1-3min；成型为模压成型；养护在温度60-80℃，相对湿度80％-90％，绝对压力0.8-1.2MPa的条件下进行，养护时间为8-12h；煅烧在850-900℃条件下，煅烧20-30min，再冷却至常温。
上述制备方法中，搅拌能够促进各原料的充分混匀并且提高了发泡剂的发泡效果；养护能够保持混合物料内的水分含量，促进水泥颗粒充分水化，提高水泥颗粒的粘接强度；煅烧能够促进胚体内的原料再结晶，提高整体强度和透水性能；煅烧条件能够促进透水砖胚体内的原料再结晶，有利于提高透水砖的整体强度和透水性能。在本发明中，透水砖的透水系数为5×10-1cm/s以上；抗压强度为45Mpa以上；孔隙率为30-45％。
在本发明中，所述3D打印建筑材料的原料包括所述超细骨料50-60份、水泥30-50份和水30-50份；
优选地，所述3D打印建筑材料的制备方法包括：
按质量份数计，将包括所述超细骨料50-60份、水泥30-50份和水30-50份的物料搅拌混匀；其中，搅拌速度为500-800rpm，搅拌时间为1-3min。
在上述制备方法中，选用超细骨料制备3D打印建筑材料的精度高，并且通过铁尾矿粉末、水泥和水的特定比例，提高了3D打印建筑材料的强度。在本发明中，该3D打印建筑材料的抗压强度为40-60MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
(1)本发明将铁尾矿破碎筛分，从而得到不同粒级的骨料和粉末，并将不同粒级的骨料和粉末用于制备多种铁尾矿资源利用产品，实现铁尾矿的全资源利用，并可以根据资源利用产品的不同需求控制不同粒级骨料之间的配比，提高资源利用产品的综合性能。
(2)本发明通过锯泥和沉降泥的添加，大大提高了铁尾矿粉末中难溶性的化学成分向水溶性或枸溶性的矿物形式转化的转化效率，显著提高铁尾矿基矿物复合肥的有效成分，并且在保证有效成分含量的基础上，降低了氢氧化钾的添加量。
(3)本发明通过选用石墨尾矿作为原料，提高石墨尾矿资源的利用率，减少了石墨尾矿堆积造成的环境污染。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购买获得的常规产品。
各实施例采用的原料如下：
铁尾矿：其主要组成为SiO2 39.21％、CaO 16.73％、MgO 12.98％、Fe2O3 12.56％、Al2O3 11.11％；来源为河北张家口铁矿山；
锯泥：其主要组成为SiO2 68.8％，Al2O3 15.56％，K2O 5.06％；来源为河北张家口采石厂；
沉降泥：其主要组成为SiO2 44.11％，Al2O3 20.95％，CaO 5.85％；来源为河北张家口铁矿山；
NPK肥：来源为市售NPK含量为15-15-15的肥料。
实施例1
本实施例为一种铁尾矿全资源利用方法，包括如下步骤：
步骤一、通过给料机将铁尾矿送至30mm级的筛选机进行预筛选，分别得到大于30mm粒径的物料和小于30mm粒径的物料；
步骤二、将大于30mm粒径的物料置入破碎机中破碎至小于30mm粒径，并与步骤一中得到的小于30mm粒径的物料混合，得到混合物料；
步骤三、将混合物料通过10mm级的筛选机，筛分得到10-30mm粒径的粗骨料和小于10mm粒径的物料；
步骤四、将小于10mm粒径的物料置入破碎机中进行破碎，再将破碎后的物料通过5mm级的筛选机，筛分得到5-10mm粒径的中骨料和小于5mm粒径的物料；
步骤五、将小于5mm粒径的物料通过1mm级的振动筛，筛分得到1-5mm粒径的细骨料和小于1mm粒径的超细骨料；
步骤六、将超细骨料置入粉碎机进行超细粉碎，通过100目振动筛，得到粒径不大于0.15mm的铁尾矿粉末；
步骤七、将粗骨料5-40份、中骨料10-30份、细骨料30-80份混合得到的混合骨料用于制备混凝土制品；
步骤八、以所述小于1mm粒径的超细骨料作为原料制备3D打印建筑材料；
步骤九、以所述不大于0.15mm的铁尾矿粉末作为原料制备建筑构件和/或铁尾矿基矿物复合肥。
实施例2
本实施例为实施例1中铁尾矿基矿物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将铁尾矿粉末50份、锯泥10份、沉降泥10份、氢氧化钾30份混匀得到混合物料；
步骤二、将混合物料煅烧，在1050℃条件下，煅烧3h，再冷却至室温；
步骤三、将冷却后的混合物料粉碎至300目，得到铁尾矿基矿物复合肥；
按照中华人民共和国化工行业标准HG 2557-94钙镁磷肥标准相应测试方法对上述制备的铁尾矿基矿物复合肥进行检测，其有效成分含量为：K2O为22.10％，SiO2为26.50％，MgO为2.86％，CaO为5.17％。
实施例3
本实施例为实施例1中铁尾矿基矿物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将铁尾矿粉末50份、锯泥15份、沉降泥10份、氢氧化钾30份混匀得到混合物料；
步骤二、将混合物料煅烧，在1100℃条件下，煅烧2h，再冷却至室温；
步骤三、将冷却后的混合物料粉碎至120目，得到铁尾矿基矿物复合肥。
采用实施例2的检测方法对上述制备的铁尾矿基矿物复合肥进行检测，其有效成分含量为：K2O为23.10％，SiO2为29.00％，MgO为2.96％，CaO为6.17％
实施例4
本实施例为实施例1中铁尾矿基矿物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将铁尾矿粉末50份、锯泥10份、沉降泥5份、氢氧化钾30份混匀得到混合物料；
步骤二、将混合物料煅烧，在1000℃条件下，煅烧1h，再冷却至室温；
步骤三、将冷却后的混合物料粉碎至200目，得到铁尾矿基矿物复合肥。
采用实施例2的检测方法对上述制备的铁尾矿基矿物复合肥进行检测，其有效成分含量为：K2O为22.50％，SiO2为27.50％，MgO为2.86％，CaO为5.58％
实施例5
本实施例为实施例2中铁尾矿基矿物复合肥的制备方法，该方法与实施例2的制备方法基本相同，区别仅在于煅烧温度为400℃。
采用实施例2的检测方法对上述制备的铁尾矿基矿物复合肥进行检测，其有效成分含量为：K2O为10.50％，SiO2为7.52％，MgO为0.86％，CaO为1.28％。
实施例6
本实施例为采用实施例2中制备的铁尾矿基矿物复合肥作为原料制备的土壤改良剂，所述土壤改良剂由铁尾矿基矿物复合肥35份、NPK肥8份的原料混合得到。
实施例7
本实施例为实施例1中混凝土制品的制备方法，具体为电力杆塔的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量份数计，将粗骨料30份、中骨料20份、细骨料40份混合得到混合骨料；
步骤二、按质量份数计，将混合骨料50份、水35份和42.5号水泥15份、木质素磺酸盐减水剂2份和柠檬酸盐缓凝剂3份搅拌混匀，其中搅拌转速为60rpm，搅拌时间为1min，得到混合物料；
步骤三、将混合物料置入电力杆塔模具中成型，再在室温下养护28天，得到电力杆塔。
采用GB4623-2014环形混凝土电杆检测方法对所制备的产品进行抗压强度检测，其抗压强度为50MPa。
实施例8
本实施例为实施例1中混凝土制品的制备方法，具体为透水砖的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按质量份数计，将粗骨料10份、中骨料30份、细骨料60份混合得到混合骨料；
步骤二、按质量份数计，将混合骨料60份、水35份、42.5号水泥20份、发泡剂2份、石灰10份、萘磺酸盐减水剂2份和酒石酸盐缓凝剂1份的物料搅拌混匀，搅拌在温度60℃、转速1200rpm的条件下进行，搅拌时间为3min，得到混合物料；
步骤三、将混合物料置入制砖机中成型，再在温度60℃、相对湿度80％、绝对压力1MPa的条件下进行养护，养护时间为10h，得到透水砖胚体；
步骤四、将透水砖胚体在900℃条件下，煅烧25min，再冷却至常温，制得透水砖。
采用JC/T 945-2005透水砖检测方法对所制备的产品进行透水系数、抗压强度以及孔隙率进行检测，其检测结果为透水系数为5×10-1cm/s；抗压强度为45Mpa；孔隙率为35％。
实施例9
本实施例为实施例1中3D打印建筑材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份数计，将超细骨料60份、水泥30份和水40份的物料搅拌混匀；其中，搅拌速度为800rpm，搅拌时间为3min，得到3D打印建筑材料。
采用GB/T 50081-2002普通混凝土力学性能试验方法对所制备的产品进行检测，检测结果为其抗压强度为45MPa。
实施例10
本实施例为实施例1中建筑构件的制备方法，具体为铁尾矿基石英塑板材的制备方法包括如下步骤：
步骤一，将铁矿废石粉末30份，聚乙烯60份、KH5502份、亚磷酸酯2份混合，得到混合原料；
步骤二、将混合原料进行密炼、模压成型制备得到铁尾矿基石英塑板材。
采用JG/T531-2017市政工程及建筑用石英塑复合板材方法对上述铁尾矿基石英塑板材进行弯曲强度和拉伸强度检测，检测结果为：弯曲强度为28.1MPa，拉伸强度为16.2MPa。
实施例11
本实施例为实施例1中建筑构件的制备方法，具体为铁尾矿基石英塑板材的制备方法，该方法与实施例12基本相同，区别仅在于将表面活性剂替换为锆酸酯偶联剂。
采用实施例12的检测方法对上述铁尾矿基石英塑板材进行弯曲强度和拉伸强度检测，检测结果为：弯曲强度为18.3MPa，拉伸强度为10.9MPa。
对照例1
本实施例为实施例2中铁尾矿基矿物复合肥的制备方法，该方法与实施例2的制备方法基本相同，区别仅在于将锯泥和沉降泥替换成同等分数的铁尾矿粉末。
采用实施例2的检测方法对上述制备的铁尾矿基矿物复合肥进行检测，其有效成分含量为：K2O为16.51％，SiO2为20.52％，MgO为1.81％，CaO为4.59％。
对照例2
以申请号为201610619174.5中国专利申请中实施例1制备得到的铁尾矿土壤调理剂作为对照；该方法制备的土壤调理剂，有效成分含量为：有效硅含量为22.32％，K2O为6.2％，CaO为15.32％。
实验例1
随机选取相邻的平整后铁尾矿矿山土地3亩，按照每亩施肥600Kg，将实施例6中制备的土壤改良剂撒施于其中1亩土地上，将对照例2中制备的土壤调理剂撒施于其中1亩土地上，将剩余一亩土地不作处理，然后对3亩土地分别进行耕作，采用相同方法种植小麦。
选取铁尾矿矿山土地附近1亩正常土地，进行耕作，按照相同方法种植小麦。
等小麦成熟后，分别对每亩小麦产量进行统计，并随机选取每亩土地上麦秆各50棵，分别进行麦秆直径、麦高测量计算，得到平均麦高和麦秆直径；具体检测结果参见表1。
表1
Figure BDA0001707217560000151
Figure BDA0001707217560000161
由表1可知，
施肥土地种植作物产量、麦高、麦秆直径优于对照例2施肥土地和正常土地，且显著优于未施肥土地，可见，土壤改良剂能够改良土壤，显著提高土壤肥效，促进作物生长，提高产量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将铁尾矿进行预筛选，分别得到大于30mm粒径的物料和小于30mm粒径的物料；
步骤二、将大于30mm粒径的物料破碎至小于30mm粒径，并与步骤一中得到的小于30mm粒径的物料混合，得到混合物料；
步骤三、将混合物料进行筛分，分别得到10-30mm粒径的粗骨料和小于10mm粒径的物料；
步骤四、将小于10mm粒径的物料进行破碎、筛分，分别得到5-10mm粒径的中骨料和小于5mm粒径的物料；
步骤五、将小于5mm粒径的物料进行筛分，分别得到1-5mm粒径的细骨料和小于1mm粒径的超细骨料；
步骤六、将超细骨料破碎至100目以上，得到粒径不大于0.15mm的铁尾矿粉末；
步骤七、以粗骨料5-40份、中骨料10-30份、细骨料30-80份混合得到的混合骨料作为原料制备混凝土制品；
步骤八、以所述小于1mm粒径的超细骨料作为原料制备3D打印建筑材料；
步骤九、以所述不大于0.15mm的铁尾矿粉末作为原料制备建筑构件和/或铁尾矿基矿物复合肥。
2.根据权利要求1所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，还包括：以铁尾矿基矿物复合肥作为原料制备土壤改良剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述铁尾矿基矿物复合肥的制备方法包括：
步骤一、将铁尾矿粉末20-60份、锯泥5-20份、沉降泥5-30份、氢氧化钾20-30份混匀得到混合物料；
步骤二、将混合物料煅烧，再冷却至室温；
步骤三、将冷却后的混合物料粉碎，得到铁尾矿基矿物复合肥。
4.根据权利要求3所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述煅烧的温度为1000-1100℃。
5.根据权利要求3所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述煅烧时间为2-4h。
6.根据权利要求3所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述粉碎至120目以上。
7.根据权利要求3所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述锯泥主要组成含量为SiO2≥50%，Al2O3≤20%，K2O≥2%。
8.根据权利要求7所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述锯泥主要组成含量为SiO2为50%-80%，Al2O310%-20%，K2O2%-8%。
9.根据权利要求3所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述沉降泥主要组成含量为SiO2≥30%，Al2O3≤30%，CaO≥3%。
10.根据权利要求9所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述沉降泥主要组成含量为SiO230%-80%，Al2O35%-30%，CaO3%-10%。
11.根据权利要求1、2、4-10任一项所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述铁尾矿基矿物复合肥的有效成分含量为K2O≥7.51%，SiO2≥7.52%，CaO≥1.28%，MgO≥0.86%。
12.根据权利要求11所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述铁尾矿基矿物复合肥的有效成分含量为K2O为22.1%-23.1%，SiO2为26.5%-29%，CaO为5.17%-6.17%，MgO为2.86%-2.96%。
13.根据权利要求2所述的一种铁尾矿全资源利用方法，其特征在于，所述土壤改良剂由铁尾矿基矿物复合肥20-50份、NPK肥5-10份的原料混合得到。
14.一种铁尾矿基矿物复合肥，其特征在于，采用权利要求3-12任一项所述的一种铁尾矿全资源利用方法制备得到。
15.一种土壤改良剂的应用，其特征在于，采用权利要求13中所述土壤改良剂按照亩施500-800KG，对铁尾矿山山地进行土地改良。
CN201810664252.2A 2018-06-25 2018-06-25 一种铁尾矿全资源利用方法 Active CN108585569B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810664252.2A CN108585569B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种铁尾矿全资源利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810664252.2A CN108585569B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种铁尾矿全资源利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108585569A CN108585569A (zh) 2018-09-28
CN108585569B true CN108585569B (zh) 2020-09-01

Family

ID=63633808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810664252.2A Active CN108585569B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种铁尾矿全资源利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108585569B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317097A (zh) * 2019-05-30 2019-10-11 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 一种利用工业固废加工多功能土壤调理剂的生产技术
CN110885686A (zh) * 2019-10-25 2020-03-17 安徽金日晟矿业有限责任公司 一种土壤调理剂及其制备方法
CN111393082A (zh) * 2020-03-24 2020-07-10 深圳职业技术学院 一种渣土固化剂
CN111393140A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 利用铁尾矿和沼气渣制备新型陶粒的方法
CN112845524B (zh) * 2021-01-04 2023-02-21 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种铁矿固体废物综合利用方法
CN113617495A (zh) * 2021-08-06 2021-11-09 山西路桥建设集团有限公司 尾矿渣的破碎分选梯级利用方法
CN116283066B (zh) * 2023-01-06 2023-12-26 黑龙江大学 一种高性能鸡西石墨尾矿ac-16级配的沥青混合料及其制备方法
CN116283223B (zh) * 2023-03-23 2024-04-09 东北大学 一种基于铁尾矿的陶瓷3d打印材料及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5482549A (en) * 1993-04-05 1996-01-09 Enci Nederland B.V. Cement, method of preparing such cement and method of making products using such cement
CN102503263A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 沈阳建筑大学 一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法
CN106190160A (zh) * 2016-08-02 2016-12-07 中国地质大学（北京） 一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10717674B2 (en) * 2010-04-27 2020-07-21 Biomason, Inc. Methods for the manufacture of colorfast masonry
CN203281411U (zh) * 2013-05-09 2013-11-13 安徽大昌矿业集团有限公司 一种铁矿尾矿资源化综合利用处理系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5482549A (en) * 1993-04-05 1996-01-09 Enci Nederland B.V. Cement, method of preparing such cement and method of making products using such cement
CN102503263A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 沈阳建筑大学 一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法
CN106190160A (zh) * 2016-08-02 2016-12-07 中国地质大学（北京） 一种利用铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108585569A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108585569B (zh) 一种铁尾矿全资源利用方法
CN100534945C (zh) 化工石膏建材及其制造方法
CN108529945B (zh) 一种铁矿废石资源化利用方法
CN102276219B (zh) 蒸压赤泥砖及其制备方法
CN101560088B (zh) 一种能以瓷渣为主料的蒸压瓷渣砖及其生产方法
CN107540253B (zh) 一种钨尾矿通用硅酸盐水泥及其制备方法
CN105130220B (zh) 用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法
CN102491656A (zh) 钢渣粉胶凝材
CN102491717A (zh) 具有抗起砂和抗碳化性能的石膏基混凝土及其制备方法
KR101151605B1 (ko) 토목용 폐석고 블록 조성물，이를 이용한 폐석고 블록 및 그 제조 방법
KR101566547B1 (ko) 석분 슬러지와 고로 슬래그를 이용한 토목 건축용 경화체 제조 방법
CN108070384A (zh) 一种以赤泥为基质的酸性土壤调理剂及其制备方法
CN110272256A (zh) 一种新型高强砂基透水砖
CN1093519C (zh) 磷石膏免烧砖及其生产工艺
CN101948257B (zh) 含高胶凝性矿物c4a3*的通用硅酸盐水泥改性剂及其应用方法
CN109232015A (zh) 一种含铜尾矿颗粒的建筑陶瓷及其制备方法
CN1262512C (zh) 石膏尾矿砖的制造方法
CN104725013A (zh) 一种磷石膏基材仿大理石地板砖及其制备方法
CN114671653A (zh) 一种石灰岩尾矿渣固化压成型路缘石及其制备方法
CN1215009C (zh) 白色硅酸盐水泥及其生产方法
CN112125581B (zh) 一种高掺量磷建筑石膏路面砖及其制备方法
CN112661432B (zh) 一种利用废弃料制成的水泥工艺制品及其制备方法
CN114014619B (zh) 一种空气碳化砂浆及其制备方法
CN109437792B (zh) 一种路基材料、其制备方法及多晶硅生产过程的固废的处理方法
CN112094067B (zh) 一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法

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