一种尾矿制备活性混合材的方法
【专利摘要】本发明公开了一种尾矿制备活性混合材的方法，包括以下步骤：步骤1：将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1％以下；步骤2：用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液；所述的激发剂为聚醇胺型高分子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠；聚醇胺型高分子质量百分浓度为：5％?20％，有机甘醇质量百分浓度为：5％?20％，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为：20％?60％；步骤3：称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型高分子：0.01％?0.06％，有机甘醇：0.005％?0.02％，水玻璃或硅酸钠：0.2％?0.5％，采用磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。
【专利说明】
-种尾矿制备活性混合材的方法
技术领域
[0001] 本发明属于非金属矿开发利用和无机非金属材料领域，具体设及一种尾矿制备活 性混合材的方法。
【背景技术】
[0002] 尾矿是工业固体废弃物的主要组成部分。世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、 煤、粘±等高达100亿tw上，排出的尾矿量约50亿t，w有色金属矿山累计堆存的尾矿为例， 美国达到80亿t，前苏联为41亿m3。目前我国发现的矿产有150多种，开发建立了8000多座矿 山，累计生产尾矿59.7亿t，而且每年仍W3.0亿t的速度在增长。
[0003] 尾矿长期堆放，占据了大量的农用、林用±地，从而导致尾矿库所在地区的±地资 源失衡。由于尾矿多已磨至-0.074mm，储存的尾矿常位于河道、山谷、低地等地，常有渗流溢 出，未复星的尾矿库表面的沙尘可被风吹到库区周围，有时甚至形成矿尘暴，严重恶化周边 地区的生活和生产条件。尾矿中的有关成分和残留的选矿药剂也会对大气和水造成严重污 染，并导致±壤退化、植被破坏甚至直接危害人畜的生命安全。可见尾矿的综合利用和环境 治理已经迫在眉睫。
[0004] 尾矿的综合利用途径主要包括：1)回收尾矿中的有价组分;2)尾矿用作建筑材料 及采空区填充料;3)尾矿用作±壤改良剂及微量元素肥料;4)利用尾矿复星植被。目前，我 国尾矿综合利用率仅为7%左右，与国外综合利用率为60%的先进水平相距甚远。
【发明内容】
[0005] 本发明针对尾矿综合利用率不高，综合利用工艺复杂、生产成本高等技术上的不 足，提出了一种W尾矿为原料，通过添加激活剂，采用机械-化学活化工艺制备了混凝±用 活性混合材，不仅提高了尾矿的附加值，还真正实现了尾矿的整体利用，而且开拓了尾矿的 应用领域。整体制备工艺绿色环保，具有重要的环境效益和经济效益。
[0006] 为达到上述技术效果，本发明提供W下技术方案：
[0007] -种尾矿制备活性混合材的方法，包括W下步骤：
[000引步骤1:将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1 % W下；
[0009] 步骤2:用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液;所述的激发剂为聚醇胺型高 分子和有机甘醇和水玻璃或娃酸钢;聚醇胺型高分子质量百分浓度为:5%-20%，有机甘醇 质量百分浓度为:5%-20%，水玻璃或娃酸钢质量百分浓度为:20%-60% ;
[0010] 步骤3:称量一定量的尾矿，W尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺 型高分子:0.01%-0.06%，有机甘醇:0.005%-0.02%，水玻璃或娃酸钢:0.2%-0.5%，采 用磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。
[0011] 所述的方法，步骤一中所述的一定条件下干燥为：采用热气流干燥，干燥溫度为 100-300 °C。
[0012] 所述的方法，步骤Ξ中，粉磨时间为:5min-60min。
[0013] 所述的方法，步骤Ξ中所述尾矿活性混合材的比表面积为:400-1200mVkg。
[0014] 根据GB/T17671 -2005《水泥胶砂强度检验方法》（ISO法)制备水泥胶砂试块。W水 泥315g、尾矿微细粉135g、普通河砂1350g、自来水225mL的比例制备水泥胶砂试块。
[0015] 测定不同龄期胶砂试块的抗压强度，计算胶砂试块的活性指数。
[0016] 计算公式如下：
[0017] 出 8=(R/R0)X100
[0018] 式中：出8是活性指数，单位是％ ;R是试验胶砂28天的抗压强度，单位是MPa;R〇是对 比胶砂28天抗压强度，单位是MPa;计算精度保留至0.1 %。
[0019] 本发明的有益效果在于：1)本发明W尾矿为原料，通过添加激活剂，采用机械-化 学活化工艺制备了混凝±用活性混合材，制备工艺简单易行，绿色环保，环境效益和经济效 益显著，适合大规模工业化生产;2)本发明采用机械-化学活化工艺直接把尾矿制备成活性 混合材，制备工序耗时短，最快条件下十几分钟就可制备成活度指数不同的活性混合材，能 耗较低;3)采用本发明方法制备的尾矿活性混合材表面积大，活性高，直接可代替矿渣或粉 煤灰等活性材料应用于混凝±生产;4)本发明仅使用尾矿为原料，尾矿活性混合材在混凝 ±中的利用率最高可达30%，可实现尾矿的整体利用。
【附图说明】
[0020] 图1本发明技术工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合本发明的实施例和附图对本发明作进一步的阐述和说明，但本发明的内 容不仅仅局限于下面的实施例。
[0022] 实施例1
[0023] 将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.化g的尾矿；W尾矿的质量为基准，加 入0.015%的聚醇胺型高分子、0.2%的水玻璃和0.005%的有机甘醇，激发剂均W水溶液形 式加入。采用磨机粉磨尾矿，粉磨时间为20min，获得尾矿活性混合材。
[0024] 所用水泥为P. 052.5普通娃酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。
[0025] 按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30%与P.052.5水泥配比均匀。根据GB/ T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法KIS0法）制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005 《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活 性试验结果。试验结果见表1。
[0026] 表1尾矿用作水泥混合材活性试验结果
[0027]
[002引
[0029] 实施例2
[0030] 1.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.化g的尾矿；W尾矿的质量为基准， 加入0.02%的聚醇胺型高分子、0.4%的水玻璃和0.02%的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿， 粉磨时间为50min，获得尾矿活性混合材。
[0031] 2.所用水泥为P. 052.5普通娃酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。
[0032] 3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30%与P.052.5水泥配比均匀。根据GB/ T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法KIS0法）制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005 《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活 性试验结果。试验结果见表2。
[0033] 表2尾矿用作水泥混合材活性试验结果
[0034]
[0035] 实施例3
[0036] 1.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.化g的尾矿；W尾矿的质量为基准， 加入0.03%的聚醇胺型高分子、0.3%的水玻璃和0.01 %的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿， 粉磨时间为30min，获得尾矿活性混合材。
[0037] 2.所用水泥为P. 052.5普通娃酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。
[003引 3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉按30%与P.052.5水泥配比均匀。根据GB/ T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法KIS0法）制备水泥胶砂试块，根据GB/T12957-2005 《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水泥活性混合材不同条件下活 性试验结果。试验结果见表3。
[0039] 表3尾矿用作水泥混合材活性试验结果
[0040]
[0041 ] 实施例4
[0042] 1.将尾矿与激发剂按照重量百分比计，称量3.化g的尾矿；W尾矿的质量为基准， 加入0.05%的聚醇胺型高分子、0.4%的水玻璃和0.02%的有机甘醇。采用磨机粉磨尾矿， 粉磨时间为30min，获得尾矿活性混合材。
[0043] 2.所用水泥为P. 052.5普通娃酸盐水泥，比表面积为357m2/Kg。
[0044] 3.按照重量百分比计，将尾矿微细粉分别按15%、20%、25%、30%、35%与 P. 052.5水泥配比均匀。根据GB/T17671-2005《水泥胶砂强度检验方法》（ISO法)制备水泥胶 砂试块，根据GB/T12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》得出尾矿用作水 泥活性混合材不同条件下活性试验结果。试验结果见表10。
[0045] 表10尾矿用作水泥混合材活性试验结果
[0046]
[0047] 结论:本发明尾矿活性混合材与水泥不同配比活性试验数据显示，尾矿活性混合 材与水泥渗配比在30 % W内时，水泥胶砂3d、7d、28d活性指数都超过了 100 %，说明经过活 化的尾矿活性混合材可W等量替代30%的P.052.5水泥，大大降低水泥的能耗和成本。既解 决了大量尾矿堆存引起的±地占用及环境污染问题，也降低了水泥的生产成本，具有十分 显著的经济效益和社会效益。
[0〇4引应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可W根据上述说明加 W改进或变换， 而所有运些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种尾矿制备活性混合材的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤(1):将尾矿混匀，干燥后尾矿含水量控制在1 %以下； 步骤(2):用去离子水将激发剂配置成一定溶度的溶液;所述的激发剂为聚醇胺型高分 子和有机甘醇和水玻璃或硅酸钠;聚醇胺型高分子质量百分浓度为:5%-20%，有机甘醇质 量百分浓度为:5%-20%，水玻璃或硅酸钠质量百分浓度为:20%-60% ; 步骤(3):称量一定量的尾矿，以尾矿的质量为基准，激发剂的添加量分别为聚醇胺型 高分子:0.01%-0.06%，有机甘醇:0.005%-0.02%，水玻璃或硅酸钠:0.2%-0.5%，采用 磨机粉磨尾矿，获得尾矿活性混合材。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的一定条件下干燥为:采用 热气流干燥，干燥温度为100-300 °C。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，粉磨时间为:5min-60min。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中所述尾矿活性混合材的比表面积 为：400-1200m2/kg。
【文档编号】C04B18/12GK106082741SQ201610403957
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】匡敬忠
【申请人】江西理工大学