CN108751819A - 一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法 - Google Patents

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China Coal Geological Engineering Co Ltd Beijing Hydraulic Engineering Ring Geological Exploration Institute
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China Coal Geological Engineering Co Ltd Beijing Hydraulic Engineering Ring Geological Exploration Institute
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Abstract

本发明公开了一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，包括以下步骤：对钼矿开采得到废石和钼尾矿；将废石进行筛分；对钼尾矿进行破碎和粉磨，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合并筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料；将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣和石膏预处理并混合制备得到复合凝胶材料；将粒径为4.5mm～10mm的废石、粒径≥150μm掺合料和复合凝胶材料混合，得到混合料，加入减水剂和水，搅拌、浇注成型，脱模并养护，制备得到高性能混凝土。该方法使固体废弃物的综合利用率达到90％以上，同时制品可以达到性能要求并且具有较高的经济和社会效益。

Description

一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法
技术领域
本发明属于资源环境和建材领域，具体地说，涉及一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，尤其涉及一种利用固体废弃物钼尾矿和采矿剥离岩废石制备高性能混凝土的方法。
背景技术
高性能混凝土应用范围广泛，尤其在土木建筑工程中，随着我国高层、超高层建筑、大跨度桥梁、架空索道及高速公路等工程建设项目的增多，对于高强混凝土需求量必然会大大增加。但是由于我国自然资源分布不平衡，东部沿海及资源匮乏地区用于制备高强混凝土的原料已出现供给不足；同时随着社会经济快速发展，制备高性能混凝土的各原料价格也随之上涨，所以研制出符合功能要求和价格低廉的高性能混凝土结构材料非常必要。
我国人多地少、自然资源分布不均、自然资源人均占有量不及世界平均水平的1/6是基本国情。随着国家经济建设步入新的阶段，国家对自然资源的综合利用提出要加大资源的综合利用率，全面促进资源节约循环高效使用等更高要求。然而由于过去我国对矿山的粗放式开采以及对矿石中有价元素的提取技术落后等原因，造成我国累计产生了大量固体废弃物，这其中主要由尾矿和废石组成。
随着选矿技术的发展，现今的选矿技术一般经过开采-破碎-粉碎-分选等工艺流程。钼是一种稀有金属，其存在于矿石中的比例非常稀少，所以在开采的过程中会存在大量不含矿的围岩和夹石，这些统称为废石；随后在精选过程中会产生大量的尾矿，通常钼尾矿中废石和尾矿的含量会在98％以上。大量的尾矿和废石的堆存对矿山的生态环境造成毁灭性的影响，其挤占了有限的山林资源，造成生物生存空间的破坏，同时也对人民生命安全构成潜在危险；尾矿及尾矿库的管理也占用了矿山大量的生产资料，尾矿的堆存管理成本也逐年升高，这些问题已经给企业的生产、发展、安全以及环境保护都造成了很大的影响。所以加强二次资源的有效利用，是解决矿产资源短缺和发展矿山循环经济的有效途径。
现有技术中对于钼尾矿及废石的综合利用已有尝试，但大都集中在有价元素的回收和少量用于水泥熟料原料研制的研究，对于综合利用钼尾矿和废石制备混凝土研究还未有广泛涉及。
发明内容
有鉴于此，本发明针对固体废弃物利用率低的问题，提供了一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，该方法使固体废弃物的综合利用率达到90％以上，同时制品可以达到性能要求并且具有较高的经济和社会效益。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，包括以下步骤：
对钼矿开采得到废石和钼尾矿；
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣和石膏预处理，将预处理后的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏混合作为复合凝胶材料；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，加入减水剂，然后加入水，充分搅拌均匀；
浇注成型，脱模并养护，制备得到高性能混凝土。
可选地，废石的化学成份以质量百分比计为：SiO246％～75％，Al2O35％～20％，Fe2O3+FeO 0.01％～10％，CaO 2％～10％，K2O 1％～5％，Na2O 1％～5％，MgO 1％～5％，烧失量0.5％～5％；杂质0.1％～3％。
可选地，筛分后的废石的粒径为4.5mm～10mm；冲洗后的废石的石粉含量小于3％。
可选地，钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO258％～75％，Al2O34％～10％，CaO 1％～5％，MgO 1％～5％，Fe2O3+FeO 0.1％～5％，TiO20.1～2％，K2O 0.1％～5％，Na2O0.1％～5％，P2O50.01％～0.1％，烧失量0.1％～5％，杂质0.01％～2％。
可选地，利用水力旋流器对钼尾矿进行筛分。
可选地，所述的对粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣和石膏进行预处理具体为：将粒径<150μm的掺合料烘干至含水率小于0.1％，并粉磨至比表面积450～650m2/kg；将水泥熟料烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为350～480m2/kg；将铜尾渣烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为330～450m2/kg；将石膏烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为270～400m2/kg。
可选地，复合凝胶材料按照质量份包括以下组分：粒径<150μm的掺合料为10～15份，水泥熟料为4.5～9.5份，铜尾渣为8.5～10.5份，石膏为2～3份。
可选地，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料41％～48％，混凝土细骨料22％～30％，复合凝胶材料27％～31％，以上质量百分比总量为100％。
可选地，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的1％～4％；水的质量为混合料总质量的5％～12％。
可选地，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
1)本发明的利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法中，选用废石和钼尾矿作为主要原料，钼尾矿属于一种以石英为主的高硅酸盐矿物，其化学成分主要由SiO2、Al2O3、CaO等氧化物组成，这为混凝土强度发展提供充足的硅质材料。
2)本发明加入铜尾渣、熟料石膏等辅料可以参与初期的水化反应，生产大量水化硅酸钙(C-S-H凝胶)、钙矾石(AFt)等水化产物，提高了混凝土的力学性能。
3)本发明利用钼尾矿及废石等固体废弃物不仅可以制备出符合国家规范要求的高性能混凝土，同时也提高了固体废弃物的利用率，找到了一条综合利用钼尾矿和废石的新方法，为矿山企业实现固体废弃物资源的循环利用提供新途径。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明公开了一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤：
对钼矿开采得到废石和钼尾矿；
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
其中，废石的化学成份以质量百分比计为：SiO246％～75％，Al2O35％～20％，Fe2O3+FeO 0.01％～10％，CaO 2％～10％，K2O 1％～5％，Na2O 1％～5％，MgO 1％～5％，烧失量0.5％～5％；杂质0.1％～3％。
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
其中，钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO258％～75％，Al2O34％～10％，CaO 1％～5％，MgO 1％～5％，Fe2O3+FeO 0.1％～5％，TiO20.1～2％，K2O 0.1％～5％，Na2O0.1％～5％，P2O50.01％～0.1％，烧失量0.1％～5％，杂质0.01％～2％。
将粒径<150μm的掺合料烘干至含水率小于0.1％，并粉磨至比表面积400～650m2/kg；将水泥熟料烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为350～480m2/kg；将铜尾渣烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为330～450m2/kg；将石膏烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为270～400m2/kg；将预处理后的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏混合作为复合凝胶材料；其中，按质量份数比掺合料为10～15份，水泥熟料为4.5～9.5份，铜尾渣为8.5～10.5份，石膏为2～3份；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料41％～48％，混凝土细骨料22％～30％，复合凝胶材料27％～31％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的1％～4％，然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的5～12％，充分搅拌均匀；
减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。
浇注成型，脱模并养护，制备得到高性能混凝土试件。
实施例1
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣、石膏分别粉磨至比表面积为400m2/kg、480m2/kg、330m2/kg、270m2/kg，然后将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣、石膏按照质量份数比10:9.5:8.5:2配制复合胶凝材料。
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为48％，混凝土细骨料为22％，复合凝胶材料为30％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的2％，然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的5％，充分搅拌均匀；减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。搅拌150s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO258％，Al2O37.9％，CaO 5％，MgO 5％，Fe2O3+FeO 5％，TiO22％，K2O 5％，Na2O 5％，P2O50.1％，烧失量5％，杂质2％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO246％，Al2O319％，Fe2O3+FeO 2％，CaO10％，K2O 5％，Na2O 5％，MgO 5％，烧失量5％；杂质3％。
本实施例制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表1所示：
表1 实施例1制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 42.4 1.8 3.65×104 4.3
28d 71.9 5.9 4.37×104 5.6
实施例2
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏分别粉磨至比表面积为650m2/kg、350m2/kg、330m2/kg、320m2/kg，然后将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏按照质量份数比15:4.5:8.5:3配制复合胶凝材料。
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为46％，混凝土细骨料为24％，复合凝胶材料为30％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的4％，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的7％，充分搅拌均匀；搅拌180s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO275％，Al2O310％，CaO 4.85％，MgO4.85％，Fe2O3+FeO 4.88％，TiO20.1％，K2O 0.1％，Na2O 0.1％，P2O50.01％，烧失量0.1％，杂质0.01％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO274.39％，Al2O320％，Fe2O3+FeO 0.01％，CaO 2％，K2O 1％，Na2O 1％，MgO 1％，烧失量0.5％；杂质0.1％。
本发明制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表2所示：
表2 实施例2制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 49.5 3.1 3.72×104 4.5
28d 75.6 6.7 4.84×104 5.2
实施例3
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏分别粉磨至比表面积为400m2/kg、350m2/kg、450m2/kg、400m2/kg；将预处理后的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏按照质量份数比10:4.5:10.5:2配制复合胶凝材料。
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为43％，混凝土细骨料为26％，复合凝胶材料为31％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的2％，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的7％，充分搅拌均匀；搅拌180s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO273％，Al2O39.35％，CaO 1％，MgO 1％，Fe2O3+FeO 0.1％，TiO21％，K2O 4％，Na2O 4.5％，P2O50.05％，烧失量4.5％，杂质1.5％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO270％，Al2O310％，Fe2O3+FeO 1％，CaO8％，K2O 3％，Na2O 2％，MgO 4％，烧失量1％；杂质1％。
本发明制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表3所示：
表3 实施例3制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 53.2 5.1 3.37×104 4.0
28d 77.1 7.7 4.54×104 5.5
实施例4
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏分别粉磨至比表面积为400m2/kg、480m2/kg、450m2/kg、270m2/kg，将掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏按照质量份数比12:7.5:9:2.5混合作为复合凝胶材料；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为42％，混凝土细骨料为28％，复合凝胶材料为30％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的3％，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1℃温度条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。加入混合料总质量9％的水进行充分搅拌，搅拌240s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO272％，Al2O34％，CaO 3％，MgO 3％，Fe2O3+FeO 2.45％，TiO21.5％，K2O 3.5％，Na2O 4.5％，P2O50.05％，烧失量4.5％，杂质1.5％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO269％，Al2O310％，Fe2O3+FeO 1.5％，CaO7.5％，K2O 4％，Na2O 2％，MgO 4％，烧失量1％；杂质1％。
本发明制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表4所示：
表4 实施例4制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 47.3 4.8 3.71×104 3.9
28d 70.6 6.5 4.84×104 5.4
实施例5
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏分别粉磨至比表面积为500m2/kg、420m2/kg、350m2/kg、350m2/kg，将掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏按照质量份数比10:6.5:8.5:2混合作为复合凝胶材料；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为47％，混凝土细骨料为26％，复合凝胶材料为27％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的2.5％，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的10％，充分搅拌均匀；搅拌200s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO270％，Al2O37％，CaO 3％，MgO 3％，Fe2O3+FeO 1.45％，TiO21.5％，K2O 3.5％，Na2O 4.5％，P2O50.05％，烧失量4.5％，杂质1.5％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO273.5％，Al2O314％，Fe2O3+FeO 10％，CaO7.5％，K2O 4％，Na2O 2％，MgO 4％，烧失量1％；杂质1％。
本发明制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表5所示：
表5 实施例5制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 42.3 3.8 3.43×104 3.6
28d 73.7 8.5 4.53×104 4.9
实施例6
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏分别粉磨至比表面积为650m2/kg、480m2/kg、400m2/kg、350m2/kg，将掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏按照质量份数比13:4.5:8.5:3混合作为复合凝胶材料；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，其中，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料为41％，混凝土细骨料为30％，复合凝胶材料为29％，以上质量百分比总量为100％；加入减水剂，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的1.5％，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。然后加入水，其中，水的质量为混合料总质量的12％，充分搅拌均匀；搅拌250s均匀后，浇筑于标准模具中，置于振动台振实后放在标准条件下养护24h后拆模，继续置于标准条件下养护至不同龄期测试其性能。
钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO269％，Al2O36％，CaO 3％，MgO 5％，Fe2O3+FeO 1.45％，TiO21.5％，K2O 2.5％，Na2O 4.5％，P2O50.05％，烧失量4.5％，杂质1.5％。
废石的化学成份以质量百分比计为：SiO275％，Al2O35％，Fe2O3+FeO 1.5％，CaO6.5％，K2O 4％，Na2O 5％，MgO 1％，烧失量1％；杂质1％。
本发明制备的高性能混凝土检测力学性能结果如下表6所示：
表6 实施例6制备的高性能混凝土性能指标(MPa)
龄期 抗压强度 抗折强度 静力弹性模量 劈裂抗拉强度
3d 43.1 3.5 3.28×104 3.9
28d 75.4 7.6 4.35×104 5.2
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用钼尾矿和废石制备高性能混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对钼矿开采得到废石和钼尾矿；
将废石进行筛分，得到粒径＜4.5mm、4.5mm～10mm、和大于10mm的废石，将粒径大于10mm的废石进行破碎得到粒径＜4.5mm和4.5mm～10mm的废石，将粒径为4.5mm～10mm的废石合并作为混凝土粗骨料；将粒径＜4.5mm的废石合并备用；
对钼尾矿进行破碎和粉磨，并利用浮选方法得到粒径小于1250μm的钼尾矿，将粒径小于1250μm的钼尾矿和粒径＜4.5mm的废石混合然后进行筛分，得到粒径≥150μm和＜150μm的掺合料，将粒径≥150μm掺合料作为混凝土细骨料；
将粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣和石膏预处理，将预处理后的掺合料、水泥熟料、铜尾渣与石膏混合作为复合凝胶材料；
将混凝土粗骨料、混凝土细骨料和复合凝胶材料均匀混合，得到混合料，加入减水剂，然后加入水，充分搅拌均匀；
浇注成型，脱模并养护，制备得到高性能混凝土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废石的化学成份以质量百分比计为：SiO246％～75％，Al2O3 5％～20％，Fe2O3+FeO 0.01％～10％，CaO 2％～10％，K2O 1％～5％，Na2O 1％～5％，MgO 1％～5％，烧失量0.5％～5％；杂质0.1％～3％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，筛分后的废石的粒径为4.5mm～10mm；冲洗后的废石的石粉含量小于3％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钼尾矿的化学成份以质量百分比计为：SiO258％～75％，Al2O3 4％～10％，CaO 1％～5％，MgO 1％～5％，Fe2O3+FeO 0.1％～5％，TiO20.1～2％，K2O 0.1％～5％，Na2O 0.1％～5％，P2O50.01％～0.1％，烧失量0.1％～5％，杂质0.01％～2％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用水力旋流器对钼尾矿进行筛分。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对粒径<150μm的掺合料、水泥熟料、铜尾渣和石膏进行预处理具体为：将粒径<150μm的掺合料烘干至含水率小于0.1％，并粉磨至比表面积450～650m2/kg；将水泥熟料烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为350～480m2/kg；将铜尾渣烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为330～450m2/kg；将石膏烘干至含水率小于0.1％，粉磨至表面积为270～400m2/kg。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，复合凝胶材料按照质量份包括以下组分：粒径<150μm的掺合料为10～15份，水泥熟料为4.5～9.5份，铜尾渣为8.5～10.5份，石膏为2～3份。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混合料按照质量百分比包括以下组分：混凝土粗骨料41％～48％，混凝土细骨料22％～30％，复合凝胶材料27％～31％，以上质量百分比总量为100％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减水剂的质量为复合凝胶材料质量的1％～4％；水的质量为混合料总质量的5％～12％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减水剂为豆腐废水，豆腐废水经过以下处理制备得到：将豆腐废水在1-6℃条件下冷藏，在豆腐废水加入粒径小于0.15mm的钢渣进行絮凝处理，絮凝时间不少于3h，过滤，得到滤液，即为减水剂。
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