CN114804672B - 一种超细铁尾砂充填胶凝材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种超细铁尾砂充填胶凝材料及其制备方法，属于资源综合利用领域、矿业技术领域，本发明的超细铁尾砂充填胶凝材料制备方法采用了大量的铁尾砂，原料属于工业废弃物，成本低，资源化利用后不仅节省大量土地，也可降低尾矿大量堆积带来的环境风险；所制得的充填胶凝材料，远低于水泥的制备温度(水泥约为1400‑1600℃)，符合国家节能减排的相关政策要求，力学性能符合国家相关标准，其3天抗压强度最高达到23.4MPa，28天抗压强度最高可达54.8MPa。

Description

一种超细铁尾砂充填胶凝材料及其制备方法
技术领域
本发明属于资源综合利用领域、矿业技术领域，具体涉及一种超细铁尾砂充填胶凝材料及其制备方法。
背景技术
随着矿山开采逐渐向深部矿体转移，深井采矿面临高地应力的难题，因而充填采矿法成为深井开采首选的、最安全的、回采率最高的采矿方法。将尾砂用于井下充填也是目前矿山企业大规模消纳尾砂的主要方式之一。然而，随着难选矿石的逐年增加以及矿石品位的降低，磨矿细度也越来越细，致使尾砂胶结充填体强度很难达到理想条件，为此不得不增加水泥用量，造成充填成本的增加。此外，现阶段充填中所用的胶凝材料主要是以水泥为主，致使充填过程中消耗大量的水泥，而水泥的生产需要消耗大量的不可再生资源，同时排放出大量烟尘、粉尘、各种有毒有害气体和含铅(Pb)、铬(Cr)等的有毒物质，这与我国推进绿色矿山建设，矿业可持续发展的理念相悖。鉴于此，急需研发一种新型的充填胶凝材料，一方面用来匹配不断降低的尾砂细度，以使充填体能达到理想的强度；另一方面替代水泥，降低生产水泥对环境造成的负面影响。本发明实现了超细铁尾矿的二次资源化综合利用，开辟了超细铁尾砂的大宗资源化利用的新途径，将切实推进我国绿色矿山建设，对于降低矿山的充填成本以及缓解矿山尾砂大量堆积的现状，具有重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种超细铁尾砂充填胶凝材料及其制备方法。
为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝(70～85)：(5～15)：(5～10)：(3～5)，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比(2：8)～(8：2)混合煅烧制得。
所述的水的添加量，以复合粉体为基准，水添加质量为复合粉体质量的40～70％。
所述的复合粉体经球磨机混合磨细，细度达到了GB/T1345-2005《水泥细度检验方法(80μm筛筛析法)》对水泥细度的控制要求，所述的复合粉体比表面积为580～710m2/kg。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比混合均匀，加入碱性溶液，调节体系pH值至11～13，然后进行水热处理，之后物料经过压滤后烘干。将烘干的物料进行高温煅烧，物料自然冷却后，研磨至小于等于80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照配比，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
按照配比，将水加入到复合粉体中，利用搅拌机混合搅拌均匀，然后注入模具中，振动1～2min以排除气泡，然后密封模具，防止水分蒸发，置于养护箱中养护。
步骤4，养护：
半成品在养护后脱模得到试块，密封试块，置于养护箱中养护。
上述超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，其中：
所述步骤1中，将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比(2：8)～(8：2)混合均匀，加入碱性溶液，液固比为(4～7)：1。然后进行水热处理，在80～150℃，0.5～2个大气压条件下反应3～5h。煅烧条件为，烘干的物料以8～12℃/min的升温速率加热到600～1000℃，然后保温1～5h。
所述步骤2中，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝(70～85)：(5～15)：(5～10)：(3～5)的比例将粉料混合形成复合粉体。
所述步骤3中，水添加质量为复合粉体质量的40～70％。养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
所述步骤4中，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％，养护时间为3～28d。制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度最高达到23.4MPa，28d抗压强度最高达到54.8MPa。
本发明技术方案的关键点：
1.通过前期的分析，超细铁尾砂主要由高度晶化的石英以及云母组成，这些成分在胶凝材料的制备过程中很难参与反应，这也是超细铁尾砂难以利用的主要原因，因此需要对其进行预处理。将超细铁尾砂与白云石进行混合煅烧，白云石受热分解产生的碱性氧化物如CaO、MgO等可以为煅烧提供碱性环境，并与超细铁尾砂中的石英以及云母等反应，降低超细铁尾砂的晶化程度，从而提高其活性；
2.煅烧后的超细铁尾砂具有活性，脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠在这里是作为激发剂。所制备胶凝材料水化产物以水化硅铝酸钙和钙矾石为主，如果煅烧后的超细铁尾砂含量过低，反应体系中将没有足够的硅和铝用以反应产物的生成，反之，如果激发剂(脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠)的用量太低，胶凝材料的反应将失去驱动力，也会影响反应产物的生成；另一方面，水化产物的组成，例如水化硅铝酸钙和钙矾石的比例，以及二者大量沉淀发生的时间段，均会影响胶凝材料的强度。因此，粉料的配比是经过合理优化的，并非简单的配比。
本发明的有益效果：
(1)本发明的超细铁尾砂充填胶凝材料制备方法采用了大量的铁尾砂，原料属于工业废弃物，成本低，资源化利用后不仅节省大量土地，也可降低尾矿大量堆积带来的环境风险；
(2)本发明的超细铁尾砂充填胶凝材料制备方法所制得的充填胶凝材料，远低于水泥的制备温度(水泥约为1400-1600℃)，符合国家节能减排的相关政策要求；
(3)本发明的超细铁尾砂充填胶凝材料制备方法制备的充填胶凝材料，力学性能符合国家相关标准，其3天抗压强度最高达到23.4MPa，28天抗压强度最高可达54.8MPa。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
方形模具规格为100×100×100mm；
本发明实例中采用的超细铁尾砂成分按质量百分数包括：CaO 3.17％，SiO275.76％，Al2O32.43％，MgO 6.10％，Fe2O311.54％，K2O 0.46％，Na2O 0.21％。
实施例1
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比7：3混合煅烧制得，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝85：5：10：3；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的50％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比7：3混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为13，液固比为5：1，然后置于水热反应釜中，在100℃，1个大气压条件下反应4h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以10℃/min的升温速率加热到800℃，然后保温2h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝85：5：10：3，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的50％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到19.5MPa，28d抗压强度达到48.7MPa。
实施例2
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比4：6混合煅烧制得，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝75：10：10：5；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的40％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比4：6混合均匀，加入0.5mol/L的NaOH溶液，调整体系pH为12，液固比为4：1，然后置于水热反应釜中，在120℃，0.5个大气压条件下反应3h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以10℃/min的升温速率加热到600℃，然后保温3h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝75：10：10：5，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的40％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到21.7MPa，28d抗压强度达到54.8MPa。
实施例3
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比7：3混合煅烧制得，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝70：15：5：5；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的50％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比7：3混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为11，液固比为6:1，然后置于水热反应釜中，在80℃，2个大气压条件下反应5h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以12℃/min的升温速率加热到1000℃，然后保温1h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝70：15：5：5，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的50％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到18.8MPa，28d抗压强度达到43.5MPa。
实施例4
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比3:7混合煅烧制得，按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝70：8：10：3；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的70％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比3：7混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为11，液固比为4：1，然后置于水热反应釜中，在100℃，一个大气压条件下反应3h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以10℃/min的升温速率加热到600℃，然后保温2h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝70：8：10：3，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的70％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到13.5MPa，28d抗压强度达到39.5MPa。
实施例5
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比4:6混合煅烧制得，按照质量比，复合粉体：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝73：15：5：4；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的40％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比4：6混合均匀，加入0.5mol/L的NaOH溶液，调整体系pH为11，液固比为5:1，然后置于水热反应釜中，在120℃，1个大气压条件下反应4h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以12℃/min的升温速率加热到900℃，然后保温2h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝73：15：5：4，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的40％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到16.9MPa，28d抗压强度达到40.3MPa。
实施例6
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比5:5混合煅烧制得，按照质量比，复合粉体：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝80：7：7：5；水的添加量以复合粉体为基准，水添加质量为复合粉体质量的50％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比5：5混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为13，液固比为7：1，然后置于水热反应釜中，在80℃，0.5个大气压条件下反应5h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以8℃/min的升温速率加热到600℃，然后保温3h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝80：7：7：5，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的50％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到20.1MPa，28d抗压强度达到47.8MPa。
实施例7
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比6:4混合煅烧制得，按照质量比，复合粉体：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝83：10：5：5；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的60％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比6：4混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为12，液固比为6：1，然后置于水热反应釜中，在150℃，1个大气压条件下反应3h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以12℃/min的升温速率加热到1000℃，然后保温1h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝83：10：5：5，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的60％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到21.4MPa，28d抗压强度达到48.9MPa。
实施例8
一种超细铁尾砂充填胶凝材料，包括复合粉体和水，所述复合粉体包括煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰和硫酸钠，其中煅烧后的超细铁尾砂由超细铁尾砂和白云石粉按质量比8:2混合煅烧制得，按照质量比，复合粉体：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝75：15：5：5；水的添加量以复合粉体为基准，为复合粉体质量的50％。
所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾矿混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比8：2混合均匀，加入0.6mol/L的KOH溶液，调整体系pH为12，液固比为7：1，然后置于水热反应釜中，在130℃，0.5个大气压条件下反应5h。之后物料经过压滤烘干。将烘干的物料放入刚玉坩埚中置于高温电阻炉中，以10℃/min的升温速率加热到800℃，然后保温1h停止加热。物料在炉内自然冷却后，利用行星研磨机研磨至80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂。
步骤2，粉料混合：
按照质量比煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠＝75：15：5：5，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀。
步骤3，半成品制备：
将水加入到复合粉体中，水添加质量为复合粉体质量的50％，混合搅拌均匀，然后注入100×100×100mm的立方体模具中，在振实仪上振动2min以排除气泡，用聚氯乙烯塑料薄膜包裹模具，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
步骤4，养护：
半成品在养护24h后脱模得到试块，采用聚氯乙烯塑料薄膜包裹试块，置于养护箱中养护3～28d，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH％。
制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度达到23.4MPa，28d抗压强度达到50.6MPa。

Claims (3)

1.一种超细铁尾砂充填胶凝材料，其特征在于，由复合粉体和水组成，所述复合粉体由煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠组成，其中，所述煅烧后的超细铁尾砂的制备方法为：将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比（2：8）～（8：2）混合均匀，加入碱性溶液，液固比为4～7：1，调节体系pH值至11～13，然后进行水热处理，在80～150℃，0.5～2个大气压条件下反应3～5h，物料经过压滤后烘干，将烘干的物料进行高温煅烧，物料自然冷却后，研磨至小于等于80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂；所述煅烧条件为，烘干的物料以8～12℃/min的升温速率加热到800～1000℃，然后保温1～5h；按照质量比，煅烧后的超细铁尾砂：脱硫石膏粉：生石灰：硫酸钠=(70～85)：(5～15)：(5～10)：(3～5)；水添加质量为复合粉体质量的40～70%；所述复合粉体的比表面积为580~710m2 /kg。
2.一种权利要求1所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，超细铁尾砂混合煅烧：
将超细铁尾砂与白云石粉按照质量比混合均匀，加入碱性溶液，液固比为4～7：1，调节体系pH值至11～13，然后进行水热处理，在80～150℃，0.5～2个大气压条件下反应3～5h，物料经过压滤后烘干，将烘干的物料进行高温煅烧，物料自然冷却后，研磨至小于等于80μm，得到煅烧后的超细铁尾砂；所述煅烧条件为，烘干的物料以8～12℃/min的升温速率加热到800～1000℃，然后保温1～5h；
步骤2，粉料混合：
按照配比，取煅烧后的超细铁尾砂、脱硫石膏粉、生石灰、硫酸钠，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀；
步骤3，半成品制备：
按照配比，将水加入到复合粉体中，混合搅拌均匀，注入模具中，振动排除气泡，密封模具，防止水分蒸发，置于养护箱中养护，养护温度为20±2℃，湿度为90±2RH%；
步骤4，养护：
半成品在养护后脱模得到试块，密封试块，置于养护箱中养护，制得的超细铁尾砂充填胶凝材料3d抗压强度最高达到23.4MPa，28d抗压强度最高达到54.8MPa。
3.根据权利要求2所述的超细铁尾砂充填胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，养护温度为20±2℃，湿度为 90±2 RH%，养护时间为3~28d。
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