CN113929412B - 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料 - Google Patents

一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料 Download PDF

Info

Publication number
CN113929412B
CN113929412B CN202111539888.2A CN202111539888A CN113929412B CN 113929412 B CN113929412 B CN 113929412B CN 202111539888 A CN202111539888 A CN 202111539888A CN 113929412 B CN113929412 B CN 113929412B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass
stone coal
vanadium extraction
parts
tailings
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
CN202111539888.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113929412A (zh
Inventor
孟凡威
傅励
陈宇亮
孙剑峰
刘至飞
谢峰
张迅
李婷玉
曾辉
吴开
彭孝南
黄毅
郑祖恩
任毅
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.)
Hunan Communications Research Institute Co ltd
Original Assignee
Hunan Communications Research Institute 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 Hunan Communications Research Institute Co ltd filed Critical Hunan Communications Research Institute Co ltd
Priority to CN202111539888.2A priority Critical patent/CN113929412B/zh
Publication of CN113929412A publication Critical patent/CN113929412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113929412B publication Critical patent/CN113929412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C04B28/08—Slag 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
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/14—Cements containing slag
    • C04B7/147—Metallurgical slag
    • C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • 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
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • 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)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，包括步骤：将石煤提钒尾矿利用球磨机磨细后进行脱酸脱碳处理，得到碳精矿和脱碳尾矿；将脱碳尾矿过滤、烘干，加入助磨剂进行粉磨活化，得到活化脱碳尾矿粉；将活化脱碳尾矿粉与高炉矿渣粉、脱硫石膏、粉煤灰、硅灰、激发增强剂混合均匀，得到新型固化剂；将未处理的原石煤提钒尾矿与电石渣、建筑垃圾再生集料混合，加入固化剂和水，搅拌均匀后得到可用于铺筑道路基层或底基层的材料。本发明旨在提高石煤提钒尾矿的资源化利用率和附加值，并解决现有技术中道路基层材料没有充分利用石煤提钒尾矿的技术问题。

Description

一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料
技术领域
本发明涉及矿渣的资源化处理，尤其涉及一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法。
背景技术
石煤是一种重要的钒矿资源，其含钒量按V2O5算约占国内总钒量的87%，因此从石煤中提取V2O5具有明显的优势和良好的应用前景。但石煤是一种典型的炭质页岩，钒品位一般不足0.8%，属于难选难冶复杂矿物。目前石煤提钒主要通过酸浸法处理，按V2O5回收率80%计算，每生产1吨V2O5将至少产生120万吨尾矿。
由于针对石煤提钒尾矿缺乏切实可行的利用技术，所以当前提钒尾矿的处置方式主要还是堆积或尾矿库填埋。大量提钒尾矿的堆积和库存不仅给生产企业带来沉重的包袱，而且由于在自然界的风化作用下，提钒尾矿很可能还会引起二次环境污染。因此，需要探索出一条合适的途径，实现石煤提钒尾矿的资源化利用。
目前我国在石煤提钒尾矿的资源化利用方面，研究较多的是将其制备成免烧砖（如：一种以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖及其制备方法，公开号为CN103265241A）、免烧陶粒（如：以石煤提钒尾矿为主要原料的免烧陶粒及其制备方法，公开号为CN102617097A）、地聚合物（如：一种以石煤提钒尾渣为主要原料制备地聚合物的方法，公开号为CN103482890A）或水泥熟料（如：一种以铅锌尾矿与石煤提钒渣或石煤为主要原料制备水泥熟料的方法，公开号为CN101671130A）。
首先，关于上述将石煤提钒尾矿制备成免烧砖或免烧陶粒，虽然操作简单、成本低，但免烧砖或免烧陶粒的市场规模小，对提钒尾矿的消耗量有限，不能从根本上解决提钒尾矿的资源化利用问题。其次，关于上述将石煤提钒尾矿用于制备地聚物或水泥熟料，由于其生产过程中均需要高温煅烧，能耗高且不环保，不符合我国“碳达峰、碳中和”的长期发展目标要求。
鉴于此，有必要提出一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，以解决或至少缓解上述石煤提钒尾矿的资源化利用程度低、及处理过程中能耗高的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供了一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，该方法旨在提高石煤提钒尾矿的资源化利用率并避免处理过程中出现高能耗，在实现石煤提钒尾矿高附加值的基础上，利用并解决现有技术中道路基层材料没有充分利用石煤提钒尾矿的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，所述资源化利用方法包括步骤：
1) 将石煤提钒尾矿加水湿磨，得磨细后的矿浆；然后对所述矿浆依次进行脱酸处理和脱碳处理，得碳精矿和脱碳尾矿；
2) 对所述脱碳尾矿依次进行过滤、烘干和活化，得活化脱碳尾矿粉；
3) 将30~40质量份所述活化脱碳尾矿粉与25~40质量份高炉矿渣粉、2~5质量份脱硫石膏、10~20质量份粉煤灰、5~15质量份硅灰、3~6.5质量份激发增强剂混合均匀，得含所述活化脱碳尾矿粉的固化剂；
4) 将50~70质量份未处理的所述石煤提钒尾矿与10~30质量份电石渣、15~30质量份建筑垃圾再生集料混合，加入6~10质量份所述步骤3)中的所述固化剂和13~16质量份的水，搅拌均匀后得用于道路基层或道路底基层的混合料。
优选的，在所述步骤1)中，所述加水湿磨的时长为3min~6min，所述加水湿磨的过程中维持所述矿浆的浓度为55%~65%，所述加水湿磨的磨矿细度为-0.074mm占84%~91%。
优选的，在所述步骤1)中，所述脱酸处理包括：将所述矿浆置于浮选槽中，然后向所述浮选槽中加入pH调整剂，以调整所述矿浆的pH为6.5~8.0；
所述脱碳处理包括：在所述脱酸处理后，向所述浮选槽中依次加入捕收剂和起泡剂，进行浮选脱碳作业。
优选的，所述pH调整剂包括氢氧化钠和碳酸钠中的1种或2种；
所述捕收剂包括煤油、生物质柴油、及环氧大豆油中的1种或2种；；
所述起泡剂包括松醇油；
所述浮选脱碳作业包括一次粗选作业和两次扫选作业。
优选的，在所述步骤2)中，所述活化包括：将烘干后的所述脱碳尾矿置于行星球磨机中，并加入助磨剂进行粉磨活化。
优选的，所述助磨剂包括粉煤灰和三乙醇胺的混合物；其中，所述粉煤灰和所述三乙醇胺的质量比为28:1~10:1，所述粉煤灰和所述三乙醇胺的质量之和为所述脱碳尾矿干重的2%~5%；
所述粉磨活化的过程中，所述行星式球磨机的转速为450~520r/min，所述粉磨活化的时长为20~45min。
优选的，所述石煤提钒尾矿为石煤矿经酸浸工艺提取V2O5后的浸出渣；
所述高炉矿渣粉为高炉水淬渣经磨细后所得，比表面积不小于550m2/kg；
所述脱硫石膏为排烟脱硫石膏，比表面积不小于450m2/kg；
所述粉煤灰为火电厂Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，比表面积不小于500m2/kg；
所述硅灰为在冶炼硅铁和工业硅时产生超细硅质粉体材料，比表面积为22~26m2/g。
优选的，在所述步骤3)中，所述激发增强剂包括氯化钙、偏铝酸钠、及硫酸钠中的任意2种或3种；
当所述激发增强剂包括所述偏铝酸钠时，所述偏铝酸钠的质量分数不超过所述激发增强剂总量的30%。
优选的，在所述步骤4)中，所述电石渣为电石水解获取乙炔后的废渣，所述废渣经破碎、筛分后，粒径为1.18~4.75mm；
所述建筑垃圾再生集料为砖混结构建筑垃圾经破碎、除杂、筛分工序后得到的粒径为4.75~9.5mm的粗集料。
本发明还提供一种用于道路基层或道路底基层的铺筑料，包括如上述任意一项所述石煤提钒尾矿的资源化处理方法处理得到的混合料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，可以提高石煤提钒尾矿的资源化利用率并避免产生高能耗，还可以将石煤提钒尾矿在不同阶段的处理产物分别应用于固化剂和道路基层材料中，在获得高性能材料的同时，不仅增加了固化剂和基层混合料的原材料选用途径，还完成了对固体废物的处理，实现了经济和环保的双重效用。
具体地，本发明采用“以废治废”的处置思路，将石煤提钒尾矿与各类工业废渣、建筑垃圾协同处置，生产成本低、且能够有效节约自然资源并最大限度的消耗固体废弃物。本发明的石煤提钒尾矿资源化利用方法，一方面将石煤提钒尾矿经过脱酸、脱碳、活化处理后与其他废渣微粉制备成新型固化剂，替代传统的水泥、石灰等无机结合料；另一方面，利用呈碱性的电石渣和骨架性能更好的建筑垃圾再生粗集料弥补石煤提钒尾矿酸性强、颗粒细的不足，可将其协同处置固化，用以生产道路基层材料。利用本发明方法处理石煤提钒尾矿，工艺简单、成本低且不污染环境，既可以提高石煤提钒尾矿的附加值，又能实现其大规模的资源化应用。除此之外，本发明还可以大幅度减少水泥、天然矿石的使用，对于减少环境污染、促进碳达峰碳中和具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明中石煤提钒尾矿的资源化处理方法的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为了实现对石煤提钒尾矿的资源化利用，参照图1所示，本发明提供了一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体可以包括以下步骤：
1) 将石煤提钒尾矿置于球磨机中加水湿磨，磨细后的矿浆进入浮选槽中，先后加入pH调整剂、捕收剂、起泡剂，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，置于行星式球磨机中并加入助磨剂进行粉磨活化，得到活化后的脱碳尾矿粉，即活化脱碳尾矿粉；
3) 将30~40质量份活化脱碳尾矿粉与25~40质量份高炉矿渣粉、2~5质量份脱硫石膏、10~20质量份粉煤灰、5~15质量份硅灰、3~6.5质量份激发增强剂混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将50~70质量份未处理的原石煤提钒尾矿与10~30质量份电石渣、15~30质量份建筑垃圾再生集料混合，加入6~10质量份步骤3)中的固化剂和13~16质量份的水，搅拌均匀后得到混合料，该混合料可用于铺筑道路基层或底基层。
其中，石煤提钒尾矿为石煤矿经酸浸工艺提取V2O5后的浸出渣，由于该尾矿中含有残留的酸液，具有较强的酸性且含碳量较高，对于制备固化剂和道路基层材料均有很大的影响，因此需要进行预处理脱酸脱碳。
作为本发明的具体实施方式，磨矿设备采用球磨机，矿浆浓度为55%~65%，磨矿时间为3min~6min，磨矿后石煤提钒尾矿细度为-0.074mm占84%~91%。
本实施方式中，采用浮选法对石煤提钒尾矿进行脱酸脱碳，浮选前需要对石煤提钒尾矿磨细，确保其中的含碳矿物单体解离，以获得更好的浮选效果。
作为本发明的优选实施方式，所述pH调整剂为氢氧化钠、碳酸钠中的1种或2种，调整后矿浆pH为6.5~8.0，对矿浆pH的调整既利于浮选脱碳，又相当于对石煤提钒尾矿进行脱酸，利于后续脱碳尾矿制备固化剂。捕收剂优选为煤油、生物质柴油、环氧大豆油中的1种或2种，捕收剂用量为200~350g/t，即每吨石煤提钒尾矿对应200~350g所述捕收剂；其中，煤油对含碳矿物的捕收能力强，但选择性稍弱，加入部分生物质柴油或环氧大豆油可提高对含碳矿物的选择性。起泡剂优选为松醇油，用量为25~50g/t，即每吨石煤提钒尾矿对应25~50g所述起泡剂。浮选脱碳作业优选为一次粗选、两次扫选，浮选工艺流程简单，药剂消耗量小。
作为本发明的优选实施方式，所述助磨剂为粉煤灰和三乙醇胺的混合物，用量为脱碳尾矿干重的2%~5%。所述助磨剂中粉煤灰和三乙醇胺的质量比优选为28:1~10:1。采用粉煤灰和三乙醇胺作为脱碳尾矿的助磨剂，其粉磨活化效果比单一助磨剂效果好，且三乙醇胺具有早强作用，还能与后续激发增强剂配合以提高固化剂早期强度。所述行星式球磨机转速优选为450~520r/min，粉磨活化时间优选为20~45min。
其中，所述高炉矿渣粉为高炉水淬渣经磨细后所得，比表面积不小于550m2/kg，添加量优选为25~40质量份；所述脱硫石膏为排烟脱硫石膏，比表面积不小于450m2/kg，添加量优选为2~5质量份；所述粉煤灰为火电厂Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，比表面积不小于500m2/kg，添加量优选为10~20质量份；所述硅灰是在冶炼硅铁和工业硅时产生超细硅质粉体材料，比表面积为22~26m2/g，添加量优选为5~15质量份。
本实施方式中，高炉矿渣粉活性较高，为固化剂的早期强度奠定基础。脱硫石膏主要成分为硫酸钙，既可以提高固化剂的强度，又可以调节固化剂的凝结时间。粉煤灰可提高固化剂的后期强度。硅灰的比表面积非常大，可显著提高固化剂固化产品的抗压、抗折、抗渗、抗冲击等性能。
作为本发明的优选实施方式，所述激发增强剂为氯化钙、偏铝酸钠、硫酸钠中的任意2种或3种，碱性过强时，会对固化剂的水化反应产生副作用，偏铝酸钠用量优选为不超过激发增强剂总量的30%。
作为本发明的优选实施方式，所述电石渣为电石水解获取乙炔后的废渣，经破碎、筛分后，粒径为1.18~4.75mm。所述建筑垃圾再生集料为砖混结构建筑垃圾经破碎、除杂、筛分工序后得到的粒径为4.75~9.5mm的粗集料。电石渣含碱量高，与含酸量高的石煤提钒尾矿混合使用，在一定的使用比例下可做到酸碱中和，大大降低两种固废资源化利用过程中脱酸或脱碱的成本。添加部分砖混再生集料，有利于混合料骨架结构的形成，对提升混合料强度有明显改善作用，且不会增加较多生产成本。
基于上述石煤提钒尾矿的资源化处理方法，本发明除了能够完成对石煤提钒尾矿的资源化处理，还可以获得一种用于道路基层或底基层的铺筑料，因此，为了提高所述石煤提钒尾矿的应用价值，本发明还提供了一种用于道路基层或底基层的铺筑料，其包括如上述任意实施方式所述石煤提钒尾矿的资源化处理方法处理得到的混合料。
此外，本发明的石煤提钒尾矿的资源化处理方法提供以下几种具体的实施方式：
实施例1：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入333g水，磨矿5min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.5，再加入0.1g煤油、0.05g生物质柴油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入28g粉煤灰和2g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为500r/min，粉磨活化35min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将35质量份活化脱碳尾矿粉与30质量份高炉矿渣粉、3.5质量份脱硫石膏、10质量份粉煤灰、15质量份硅灰、5质量份氯化钙和1.5质量份偏铝酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将55质量份未处理的原石煤提钒尾矿与18质量份电石渣、27质量份建筑垃圾再生集料混合，加入6质量份步骤3)中的固化剂和14质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
实施例2：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入333g水，磨矿5min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.5，再加入0.12g煤油、0.03g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入32g粉煤灰和3g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为500r/min，粉磨活化30min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将35质量份活化脱碳尾矿粉与35质量份高炉矿渣粉、2.5质量份脱硫石膏、12质量份粉煤灰、10质量份硅灰、4.3质量份氯化钙和1.2质量份偏铝酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将60质量份未处理的原石煤提钒尾矿与20质量份电石渣、20质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤3)中的固化剂和15质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
实施例3：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入300g水，磨矿6min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.0，再加入0.09g煤油、0.03g生物质柴油、0.02g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入30g粉煤灰和3g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为510r/min，粉磨活化30min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将30质量份活化脱碳尾矿粉与40质量份高炉矿渣粉、2质量份脱硫石膏、18质量份粉煤灰、5质量份硅灰、2质量份氯化钙、2质量份硫酸钠和1质量份偏铝酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将70质量份未处理的原石煤提钒尾矿与15质量份电石渣、15质量份建筑垃圾再生集料混合，加入10质量份步骤3)中的固化剂和16质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
实施例4：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入300g水，磨矿6min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.0，再加入0.1g煤油、0.02g生物质柴油、0.01g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入24g粉煤灰和2g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为490r/min，粉磨活化40min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将30质量份活化脱碳尾矿粉与40质量份高炉矿渣粉、5质量份脱硫石膏、13质量份粉煤灰、8质量份硅灰、3质量份氯化钙、1质量份硫酸钠和0.5质量份偏铝酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将65质量份未处理的原石煤提钒尾矿与20质量份电石渣、15质量份建筑垃圾再生集料混合，加入10质量份步骤3)中的固化剂和15质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
实施例5：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入366g水，磨矿4min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.8，再加入0.08g煤油、0.04g生物质柴油、0.02g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入38g粉煤灰和3g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为480r/min，粉磨活化26min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将40质量份活化脱碳尾矿粉与25质量份高炉矿渣粉、4质量份脱硫石膏、10质量份粉煤灰、15质量份硅灰、4.5质量份硫酸钠和1.5质量份偏铝酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将50质量份未处理的原石煤提钒尾矿与20质量份电石渣、30质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤3)中的固化剂和14质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
实施例6：
本实施例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入366g水，磨矿4min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.8，再加入0.11g煤油、0.03g生物质柴油、0.02g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入35g粉煤灰和2g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为500r/min，粉磨活化28min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将40质量份活化脱碳尾矿粉与30质量份高炉矿渣粉、3质量份脱硫石膏、11质量份粉煤灰、10质量份硅灰、4质量份氯化钙和2质量份硫酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将60质量份未处理的原石煤提钒尾矿与17质量份电石渣、23质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤3)中的固化剂和13质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
对比例1：
本对比例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将石煤提钒尾矿烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入35g粉煤灰和2g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为500r/min，粉磨活化28min，得到活化后的尾矿粉；
2) 将40质量份活化尾矿粉与30质量份高炉矿渣粉、3质量份脱硫石膏、11质量份粉煤灰、10质量份硅灰、4质量份氯化钙和2质量份硫酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
3) 将60质量份未处理的原石煤提钒尾矿与17质量份电石渣、23质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤2)中的固化剂和13质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
注：与实施例6相比，本对比例不对石煤提钒尾矿进行脱酸脱碳处理。
对比例2：
本对比例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入366g水，磨矿4min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.8，再加入0.11g煤油、0.03g生物质柴油、0.02g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，控制转速为500r/min，粉磨活化28min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将40质量份活化脱碳尾矿粉与30质量份高炉矿渣粉、3质量份脱硫石膏、11质量份粉煤灰、10质量份硅灰、4质量份氯化钙和2质量份硫酸钠混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将60质量份未处理的原石煤提钒尾矿与17质量份电石渣、23质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤3)中的固化剂和13质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
注：与实施例6相比，本对比例在步骤2)中不添加助磨剂。
对比例3：
本对比例提供一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1) 将500g石煤提钒尾矿置于球磨机中，加入366g水，磨矿4min，磨细后的矿浆进入浮选槽中，加入碳酸钠将矿浆pH调至7.8，再加入0.11g煤油、0.03g生物质柴油、0.02g环氧大豆油和1滴松醇油，进行浮选脱碳作业，得到碳精矿和脱碳尾矿；
2) 将脱碳尾矿过滤、烘干，称取1000g置于行星式球磨机中，加入35g粉煤灰和2g三乙醇胺作为助磨剂，控制转速为500r/min，粉磨活化28min，得到活化后的脱碳尾矿粉；
3) 将40质量份活化脱碳尾矿粉与30质量份高炉矿渣粉、3质量份脱硫石膏、11质量份粉煤灰和10质量份硅灰混合均匀，得到含石煤提钒尾矿的新型固化剂；
4) 将60质量份未处理的原石煤提钒尾矿与17质量份电石渣、23质量份建筑垃圾再生集料混合，加入8质量份步骤3)中的固化剂和13质量份的水，搅拌均匀后得到用于铺筑道路基层或底基层的混合料。
注：与实施例6相比，本对比例在固化剂中不添加激发增强剂。
按照相关规范及试验规程对以上各实施例得到的固化剂和基层混合料进行性能检测，试验结果如下表：
Figure 957485DEST_PATH_IMAGE002
由上表中的试验结果可知，本发明各实施例的固化剂性能良好，各项指标均达到了32.5水泥要求，利用石煤提钒尾矿制备的道路基层材料均满足二级及二级以下公路底基层、城镇次干路及支路基层和底基层强度要求。各对比例与实施例6相比，无论固化剂强度还是基层混合料强度均有明显的降低，验证了本发明石煤提钒尾矿处理方法的有效性。在保证质量相同的条件下，本发明的含石煤提钒尾矿基层材料的生产成本比传统水泥稳定碎石成本更低，因此应用本发明方法不仅能节约工程项目成本，还具有很大的环保效益。
本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，所述资源化利用方法包括步骤：
1)将石煤提钒尾矿加水湿磨，得磨细后的矿浆；然后对所述矿浆依次进行脱酸处理和脱碳处理，得碳精矿和脱碳尾矿；
2)对所述脱碳尾矿依次进行过滤、烘干和活化，得活化脱碳尾矿粉；
3)将30~40质量份所述活化脱碳尾矿粉与25~40质量份高炉矿渣粉、2~5质量份脱硫石膏、10~20质量份粉煤灰、5~15质量份硅灰、3~6.5质量份激发增强剂混合均匀，得含所述活化脱碳尾矿粉的固化剂；
4)将50~70质量份未处理的所述石煤提钒尾矿与10~30质量份电石渣、15~30质量份建筑垃圾再生集料混合，加入6~10质量份所述步骤3)中的所述固化剂和13~16质量份的水，搅拌均匀后得用于道路基层或道路底基层的混合料；
其中，在所述步骤1)中，所述脱酸处理包括：将所述矿浆置于浮选槽中，然后向所述浮选槽中加入pH调整剂，以调整所述矿浆的pH为6.5~8.0；
所述脱碳处理包括：在所述脱酸处理后，向所述浮选槽中依次加入捕收剂和起泡剂，进行浮选脱碳作业。
2.根据权利要求1所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述加水湿磨的时长为3min~6min，所述加水湿磨的过程中维持所述矿浆的浓度为55%~65%，所述加水湿磨的磨矿细度为-0.074mm占84%~91%。
3.根据权利要求1所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，所述pH调整剂包括氢氧化钠和碳酸钠中的1种或2种；
所述捕收剂包括煤油、生物质柴油、及环氧大豆油中的1种或2种；
所述起泡剂包括松醇油；
所述浮选脱碳作业包括一次粗选作业和两次扫选作业。
4.根据权利要求1所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述活化包括：将烘干后的所述脱碳尾矿置于行星球磨机中，并加入助磨剂进行粉磨活化。
5.根据权利要求4所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，所述助磨剂包括粉煤灰和三乙醇胺的混合物；其中，所述粉煤灰和所述三乙醇胺的质量比为28:1~10:1，所述粉煤灰和所述三乙醇胺的质量之和为所述脱碳尾矿干重的2%~5%；
所述粉磨活化的过程中，所述行星式球磨机的转速为450~520r/min，所述粉磨活化的时长为20~45min。
6.根据权利要求1-5任一所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，所述石煤提钒尾矿为石煤矿经酸浸工艺提取V2O5后的浸出渣；
所述高炉矿渣粉为高炉水淬渣经磨细后所得，比表面积不小于550m2/kg；
所述脱硫石膏为排烟脱硫石膏，比表面积不小于450m2/kg；
所述粉煤灰为火电厂Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，比表面积不小于500m2/kg；
所述硅灰为在冶炼硅铁和工业硅时产生超细硅质粉体材料，比表面积为22~26m2/g。
7.根据权利要求1-5任一所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述激发增强剂包括氯化钙、偏铝酸钠、及硫酸钠中的任意2种或3种；
当所述激发增强剂包括所述偏铝酸钠时，所述偏铝酸钠的质量分数不超过所述激发增强剂总量的30%。
8.根据权利要求1-5任一所述的石煤提钒尾矿的资源化处理方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述电石渣为电石水解获取乙炔后的废渣，所述废渣经破碎、筛分后，粒径为1.18~4.75mm；
所述建筑垃圾再生集料为砖混结构建筑垃圾经破碎、除杂、筛分工序后得到的粒径为4.75~9.5mm的粗集料。
9.一种用于道路基层或道路底基层的铺筑料，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述石煤提钒尾矿的资源化处理方法处理得到的混合料。
CN202111539888.2A 2021-12-16 2021-12-16 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料 Active CN113929412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111539888.2A CN113929412B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111539888.2A CN113929412B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113929412A CN113929412A (zh) 2022-01-14
CN113929412B true CN113929412B (zh) 2022-03-08

Family

ID=79288980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111539888.2A Active CN113929412B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113929412B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114890448A (zh) * 2022-06-09 2022-08-12 北京科技大学 一种脱硫石膏的资源化处理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4827584B2 (ja) * 2006-03-31 2011-11-30 Ｊｆｅスチール株式会社 耐中性化性および耐塩害性に優れた鉄筋を有する水和硬化体
CN102010984A (zh) * 2010-12-23 2011-04-13 中南大学 一种石煤矿提取钒的方法
KR101143435B1 (ko) * 2011-11-11 2012-05-22 (주)유성테크 강도증진용 혼화제, 이를 이용한 콘크리트조성물 및 시멘트모르타르 조성물
CN102534238A (zh) * 2012-03-07 2012-07-04 怀化市洪发资源综合利用科技有限公司 提钒水浸渣无害化和综合利用方法
CN103288407B (zh) * 2013-05-24 2015-11-11 武汉理工大学 以石煤提钒尾渣为主要原料的蒸压砖及其制备方法
CN103482890B (zh) * 2013-09-10 2015-05-20 武汉理工大学 一种以石煤提钒尾渣为主要原料制备地聚合物的方法
CN106179771B (zh) * 2016-07-18 2019-03-05 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钙法提钒尾渣的回收利用方法
CN110606721B (zh) * 2019-08-31 2021-01-29 武汉理工大学 一种基于多种固体废弃物的胶凝材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113929412A (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7080457B2 (ja) Ｃ３０グレードの全固形廃棄物コンクリート及びその調製方法
CN102030450B (zh) 一种城市污泥作为钢铁工业烧结矿原料的利用方法
CN104446041B (zh) 一种铜冶炼二次渣生产矿渣微粉的方法
CN111704374B (zh) 一种复合尾渣胶凝材料及其制备方法与应用
CN103693919B (zh) 一种铁尾矿和钢渣制备的蒸压加气混凝土砌块及制备方法
CN110386769B (zh) 一种基于搅拌站废渣活化技术的复合掺合料及其制备方法和应用
KR100693950B1 (ko) 폐콘크리트 슬러지를 이용한 건설용의 콘크리트 혼화제의 제조방법
CN102584062A (zh) 烧结干法脱硫灰改性矿粉及其制备方法
CN111285406A (zh) 一种氧化铝赤泥与半干法脱硫灰共资源化方法
CN102329119B (zh) 一种高性能混凝土掺合料及其制备方法
CN113929412B (zh) 一种石煤提钒尾矿的资源化处理方法及铺筑料
CN112608043A (zh) 一种高强度镍渣基固废胶凝材料及制备方法
CN110642543A (zh) 一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料
CN112341107A (zh) 利用多种工业废料节能生产复合高强水泥的方法
CN113880486B (zh) 一种利用钢铁厂固废的复合掺合料及其制备方法
EP3645465A1 (en) A method and an apparatus for processing an industrial side stream material
CN110642560A (zh) 一种电解锰渣非烧结砖及其制备方法
CN114507027A (zh) 一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法
CN112341086A (zh) 大掺量固废混凝土及其制备方法
CN106495623B (zh) 一种利用钼尾矿制备蒸压砖的方法
CN111039610B (zh) 一种用铁尾矿和加气混凝土废料制备泡沫混凝土的方法
CN109293327A (zh) 一种无水泥大宗工业固废高性能土壤固化剂制备和应用方法
CN116803944A (zh) 一种垃圾焚烧飞灰解毒后制成的混凝土实心砖及制备方法
CN1332905C (zh) 一种利用废混凝土生产蒸压硅酸盐制品的方法
CN115448655B (zh) 一种基于建筑垃圾的路面基层材料及其制备方法

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