CN116217166A - 一种利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块的方法，特征是砌块原料中各组成成分质量比为：改性金矿尾砂70‑80％，水泥20‑30％，水料比为：水25‑30％，料70‑75％，改性步骤为：(一)将金矿尾砂和矿渣微粉凝胶材料按比例加水掺拌均匀，放置烘箱干燥，将改性金矿尾砂研磨成粉末状，(二)按配比称取水泥、水，将改性金矿尾砂、水泥、水浇筑搅拌机内，(三)将模具送入恒温养护区薄膜养护，(四)脱模后置于自然条件下，本发明主要原料使用大量金矿尾砂作为集料，解决金矿尾砂大量堆积的问题，减少金矿尾砂对周围生态环境的污染，实现以废制废变废为宝，使废弃资源得到利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种金矿尾资源利用方法，属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块的方法。
背景技术
金矿尾砂一种固体废弃物，是黄金矿山提取黄金过程中所产生的。由于金矿石的金品位一般较低，含金量高于5g/t即为高品味金矿石，大多都低于该值，目前金矿石品味达到0.5g/t以上就能提炼黄金产生经济效益，因此在提炼黄金过程中，产生尾砂的量很大绝大部分以尾矿形式堆积，由于尾矿颗粒细小，干燥后遇到大风天气易产生扬尘，从而污染水源、大气和土壤环境。对此，有三种途径综合利用，一是回收有用成分，二是充分利用尾矿制作新型建筑材料，三是将尾矿充填采空区。以金矿尾砂为原料，制备高附加值材料，将是未来金矿尾砂综合利用的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够解决尾砂长期堆存污染环境的问题，具备强度高、成本低、易操作、经济效益高的优势，便于产业化应用，原料均为工业废弃物。
本发明一种改性金矿尾砂：针对金矿尾砂采用尾砂采用尾砂凝胶材料进行改性，以矿渣微粉类改性剂作为金矿尾砂凝胶材料，其有效成分主要由工业废渣之一的高炉水渣磨制而成，达到以废制废的目的，矿渣微粉类凝胶材料中CaO、Al2O3和MgO占主要成分，其参与水化反应后生成的Ca(OH)2和Mg(OH)2的占比也较高，其在溶液中水解生成较多的钙镁离子，高电位离子的吸引力强于低电位离子，使得颗粒之间相互吸引、形成凝聚，促进金矿尾砂保持一定强度和稳定性，减少混凝土凝结后的孔隙和裂痕。并且金矿尾砂中部分SiO2和Al2O3水化作用同样具有胶凝能力与改性凝胶材料的水化产物一起，凝结金矿尾砂颗粒，进一步提升金矿尾砂的强度和稳定性。Ca(OH)2在金矿尾砂颗粒表面结晶提高金矿尾砂的强度和稳定性。
金矿尾砂化学成分：
| 名称 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O |
| 含量/％ | 50-66.93 | 10-16.9 | 3-6.36 | 0-1.08 | 0-1.60 | 0-2.73 | 0-0.72 |
矿渣微粉化学成分：
本发明一种利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块的方法，包括下述步骤：
步骤1：将金矿尾砂、矿渣微粉凝胶材料和水按照配比掺拌均匀得到浆料，再将浆料水分含量烘干至1％以下即获得改性金矿尾砂，烘干后的改性金矿尾砂研磨成粉末状，过200目标准筛网，筛余率小于10％，控制粒径小于75μm；
步骤2：改性金矿尾砂粉末、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)、水按照配比称量，先将水泥浇注至搅拌机内，再将改性金矿尾砂倒置于搅拌机内，加水进行混合、均匀搅拌10分钟后，将搅拌浆料浇注至模具内；
步骤3：按照上述步骤浇注完成后，将模具送至35℃恒温箱中覆盖薄膜养护4-6h，使坯体反应固化，具有剪切强度，脱模后置于自然条件下固化得到混凝土砌块。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
实施例1：
步骤1：将金矿尾砂和矿渣微粉凝胶材料按照3:2比例掺拌均匀，再按照质量比例20-25％加水拌合成浆料，将浆料放置烘箱中烘干8-12小时，将烘干的改性金矿尾砂研磨成粉末状，过200目标准筛网，筛余率小于10％，控制粒径小于75μm；
步骤2：改性金矿尾砂、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)、水按照配比4:1:1.4称量，先将水泥浇注至搅拌机内，再将改性金矿尾砂倒置于搅拌机内，加水进行混合、均匀搅拌10分钟后，将搅拌浆料浇注至模具内；
步骤3：按照上述步骤浇注完成后，将模具送至35℃恒温箱中覆盖薄膜养护4-6h，使坯体反应固化，具有剪切强度，脱模后置于自然条件下。
其性能测试如下表：
对比根据《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002全尾砂制备混凝土，实验条件不变的情况下将改性金矿尾砂替换为未经改性的金矿尾砂测试结果如下表：
满足技术规程中的指标控制技术要求即表观密度为1200-1400kg/m3，抗压强度＞10MPa。
实施例2：
步骤1：将金矿尾砂和矿渣微粉凝胶材料按照1:1比例掺拌均匀，再按照质量比例20-25％加水拌合成浆料，将浆料放置烘箱中烘干8-12小时，将烘干的改性金矿尾砂研磨成粉末状，过200目标准筛网，筛余率小于10％,控制粒径在75μm；
步骤2：改性金矿尾砂、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)、水按照配比4:1:1.4称量，先将水泥浇注至搅拌机内，再将改性金矿尾砂倒置于搅拌机内，加水进行混合、均匀搅拌10分钟后，将搅拌浆料浇注至模具内；
步骤3：按照上述步骤浇注完成后，将模具送至35℃恒温箱中覆盖薄膜养护4-6h，使坯体反应固化，具有剪切强度，脱模后置于自然条件下；
其性能测试如下表：
对比根据《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002全尾砂制备混凝土实验条件不变的情况下将改性金矿尾砂替换为未经改性的金矿尾砂测试结果如下表：
满足技术规程中的指标控制技术要求即表观密度为1200-1400kg/m3，抗压强度＞10MPa。
以上所述改性金矿尾砂替代100％河砂作为集料，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改进，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块的方法，其特征在于砌块原料中各组成成分质量百分比为：改性金矿尾砂70-80％，普通硅酸盐水泥(P.O42.5)20-30％，水料比为：水25-30％，料70-75％，制备工艺步骤为：
步骤1：将金矿尾砂、矿渣微粉凝胶材料和水按照配比掺拌均匀得到浆料，再将浆料水分含量烘干至1％以下即获得改性金矿尾砂，烘干后的改性金矿尾砂研磨成粉末状，过200目标准筛网，筛余率小于10％，控制粒径小于75μm；
步骤2：改性金矿尾砂粉末、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)、水按照配比称量，先将水泥浇注至搅拌机内，再将改性金矿尾砂倒置于搅拌机内，加水进行搅拌混合均匀后，将搅拌浆料浇注至模具内；
步骤3：按照上述步骤浇注完成后，将模具送至35℃恒温箱中覆盖薄膜养护4-6h，使坯体反应固化，具有剪切强度，脱模后置于自然条件下固化得到混凝土砌块。
2.根据权利要求1所述的一种利用改性金矿尾砂制备混凝土砌块的方法，其特征在于集料为改性金矿尾砂，其二氧化硅含量为50％-60％。
3.根据权利要求1所述的矿渣微粉凝胶材料：烧失量4-6％，CaO 35-40％，MgO 10-15％，Al2O315-20％，SiO235-40％。
4.根据权利要求1所述，改性金矿尾砂制备过程中，金矿尾砂和矿渣微粉凝胶材料按照质量比3:2-1:1掺拌均匀，按照质量百分比20-25％加水拌合成浆料。
5.根据权利要求1所述的，利用改性金矿尾砂作为集料制备混凝土砌块时，加入的改性金矿尾砂、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)、水质量比例为4:1:1.4。
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