铜尾矿在水泥生产中的应用研究
铜矿尾矿制备的水泥熟料特性
文章 编 号 ：１０００ ０３３Ｘ（２０１８）０２ ００６２—０５
铜 矿 尾 矿 制 备 的水 泥熟 料 特 性
刘 志胜 ，杨 文 尚 ，李润 成
（１．山西 省 交 通 科 学 研 究 院 黄 土 地 区公 路 建 设 与 养 护 技 术 交 通 行 业 重 点 实 验 室 ，山西 太 原 ０３０００６ ２．朔 州 山 水 新 时 代 水 泥 有 限 公 司 ，山西 朔 州 ０３６０００）
０ 引 口
目前 ，中国处 于快 速发 展 阶段 ，对 水泥 的需 求量 连年 增长 ，然而 在水 泥 的工业 制备 和 使 用 过程 中需 要 消耗大 量 的能量 和资源 ，而且 会对 环境 造成破 坏 。 所 以 ，为 实现水 泥 产 的节 能减 排 ，提高水 泥原 料 的 利用率 和 寻 找 可 替 代 原 料 就 成 为 研 究 的热 点 。］。 铜矿 尾矿 是铜矿 在 选 矿后 剩 余 的粉末 状 废 渣 ，随着
摘 要 ：以率值 Ｋ（石灰饱 和 系数 ）、Ｓ（硅 率 ）、Ｉ（铝 率）为 指标 分析 铜 矿 尾 矿 作 为 水 泥原 料 的 可行
性 ，借 助熟料 成 分计算 判 断铜 矿尾 矿作 原料是 否符 合设 计 的率值要 求 。结果表 明 ：铜 矿尾 矿 中含有
制备 水泥 的化 学成分 ，有 害成分指 标也 满足 原料 的 需求 ；将 石 灰 石 、铁 尾 渣 等材 料 与铜 矿 尾 矿 复 配
ＬＩＵ Ｚｈｉ—ｓｈｅｎｇ ， ＹＡ Ｎ Ｇ Ｗ ｅｎ—ｓｈａｎｇ ，ＬＩ Ｒｕｎ—ｃｈｅｎｇ （１． Ｋ ｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｈ ｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍ ａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｌｏｅｓｓ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｍ ｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，
混凝土中掺加铜矿尾矿的效果研究
混凝土中掺加铜矿尾矿的效果研究引言混凝土作为一种重要的建筑材料，在建筑工程中得到了广泛的应用。
然而，混凝土的制作过程中会产生大量的废弃物，例如铜矿尾矿。
铜矿尾矿是一种含有大量重金属的废弃物，对环境造成的危害不可忽视。
因此，寻找一种有效的方法处理铜矿尾矿成为了重要的研究方向之一。
本文将研究混凝土中掺加铜矿尾矿的效果，以期为混凝土的生产提供新的思路。
实验材料与方法材料：水泥、铜矿尾矿、细砂、粗骨料、水。
方法：1.将铜矿尾矿经过筛网筛选，去除杂质，得到粒径为5mm以下的铜矿尾矿粉末。
2.将水泥、细砂、粗骨料、铜矿尾矿粉末按照一定比例混合，得到混凝土原材料。
3.将混凝土原材料放入混凝土搅拌机中，加入适量的水进行搅拌，得到混凝土。
4.将混凝土倒入模具中，进行振实，放置24小时，然后进行拆模，得到混凝土试块。
5.对混凝土试块进行物理性能测试，包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、水泥净和水分含量等。
结果与分析1.混凝土的强度将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中，可以显著提高混凝土的强度。
例如，在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末，混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度分别提高了10.3%、12.5%和9.2%。
这是因为铜矿尾矿粉末中含有大量的硅酸盐、铝酸盐等矿物质，这些矿物质可以填充混凝土中的微孔和细缝，使混凝土的内部结构更加致密，从而提高混凝土的强度。
2.混凝土的干缩性将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中，可以降低混凝土的干缩性。
例如，在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末，混凝土的干缩率可以降低30.2%。
这是因为铜矿尾矿粉末中的矿物质可以填充混凝土中的微孔和细缝，减少混凝土内部的收缩位移，从而降低混凝土的干缩性。
3.混凝土的耐久性将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中，可以提高混凝土的耐久性。
例如，在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末，混凝土的水泥净含量和水分含量分别降低了9.2%和7.1%，表明铜矿尾矿粉末可以促进混凝土的水化反应，从而提高混凝土的耐久性。
尾矿(类似火山灰)作为水泥混合材研究及应用
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ； ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ； ａ ｄ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｂｉ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ； ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ
关 键词 ： 化 学分 析 ； 物理检 测 ； 水 泥质 量 ； 外加 剂适应 性 能 ； 经济效 益
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｂ ｙ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ， ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｈ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ａ ｄ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ．
年 上半 年 粉煤 灰 到 厂价 达 ８ ５元／ ｔ ．下 半 年 售价 一 般会 再上 涨 ２ ０元／ ｔ 。而 本 地尾矿 到 厂价 仅 ３ ９元／ ｔ ．
２ 尾矿ｆ 类似 火 山灰 ） 使 用的 研究 、 试验 过程
混凝土中掺加铜矿尾矿的效果研究
混凝土中掺加铜矿尾矿的效果研究一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其优点包括强度高、耐久性好、施工方便等等，但是其成本较高，同时也对环境造成了一定的污染。
因此，寻找一种能够降低混凝土成本、提高其性能、同时对环境无污染的方法就显得尤为重要。
而铜矿尾矿作为一种常见的废弃物，其含铜量较高，但同时也会造成环境污染问题。
因此，本文将探讨将铜矿尾矿掺加至混凝土中的效果研究。
二、铜矿尾矿的特性1.铜矿尾矿的产生原因铜矿尾矿是在铜矿选矿工艺中产生的废弃物，它包含了铜和其他金属元素。
铜矿尾矿的产生是由于铜矿石中的铜不能完全被提取出来，因此会产生大量的废弃物。
2.铜矿尾矿的化学成分铜矿尾矿的主要成分是硅酸盐和氧化物，其中还含有少量的铜、镍、铅、锌等金属元素。
铜矿尾矿的化学成分对其在混凝土中的应用产生了一定的影响。
3.铜矿尾矿的物理性质铜矿尾矿的颗粒大小不均匀，一般为0.1-10mm。
铜矿尾矿的表面积较大，因此在混凝土中的分散性较好。
三、混凝土中掺加铜矿尾矿的效果1.混凝土强度的影响掺加铜矿尾矿可以显著提高混凝土的强度。
研究表明，当掺加量为5%时，混凝土的抗压强度可以提高10%以上。
这是由于铜矿尾矿中的硅酸盐和氧化物可以填充混凝土中的空隙，从而增强了混凝土的强度。
2.混凝土的耐久性掺加铜矿尾矿可以显著提高混凝土的耐久性。
研究表明，当掺加量为5%时，混凝土的抗氯离子渗透性能可以提高30%以上。
这是由于铜矿尾矿中的硅酸盐和氧化物可以填充混凝土中的孔隙，从而减少了混凝土中的氯离子渗透。
3.混凝土的可塑性掺加铜矿尾矿可以提高混凝土的可塑性。
研究表明，当掺加量为5%时，混凝土的可塑性可以提高15%以上。
这是由于铜矿尾矿中的硅酸盐和氧化物可以填充混凝土中的孔隙，从而增加了混凝土的可塑性。
四、混凝土中掺加铜矿尾矿的技术要点1.掺加量掺加量是影响混凝土性能的关键因素。
一般来说，掺加量在5%以下时，可以显著提高混凝土的强度和耐久性。
拓开铜铅锌尾矿在水泥制造中的全面应用(二)
钙及高钙 石灰石匹配 ，尾矿 中有少量 ＳＯ 石英 ， ｉ： Ａ２， １ 较高 ＞ ０ Ｆ ３ ｏ １％， 低于 ｌ％； ０ 分解 点、 点相 熔 对 比粘 土低 ， 同时液 相粘度低 ， 易烧 性优于粘土 。 这类 尾 矿 大 概成 分 见表 ４ 。
见 表 ３ 。
３２ 代 粘土 原料 类 ．
物成分 、 化学成分及其作用的大小， 以将 它们 分 可 成三个应用类： 矿化剂类、 代粘土类 、 混合材类 。
３ １ 矿 化剂 类 ．
ＳＯ 在 ５ ％～ ５ （ 至 到 ＞ ０ ｉ２ ０ ６ ％ 甚 ７％） 符 合 一 般 中
分 类 指 标 ： Ｉ２５ ％ ， ｅ ３１ ％ ，总 和 较 Ｓ ＜ ０ Ｆｓ ＞ ５ Ｏ ｏ
．
适应配方范围 中钙石灰石 Ｃ Ｏ ５ｏ４ ％ ａ ４ ％－ ８ －
中高钙石灰石 ４ ％－ ０ ’ ８ ５％
３１ ． ７
２３ ． ４
２ｏ ５ ． ２ ． ７６ ３７ １ ｌ ． ０ ７６ ８ ３６ ７ ． ２ ． ７ ． ２
０８ ． ２
广东梅县西村镇铅锌矿 ４ ５ ５ ． ６ ４ ｌ． ｌ．５ ２１ ００ １１ ． ４ ４ ４ ２ ． １６ ９ ５ １ ．Ｏ ０ ． ５ ． ４
文献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ ７－３ ４（Ｏ ７ ０ － ０ ５ ０ １ ０ － ４ ２ Ｏ ）３ ０ ０ — ４ ６
３ 铜 铅 锌 尾 矿 在 水 泥 制 造 中 的应 用 分 类
经 多 方 面 的试 验和 应 用 ，依 据 尾矿 的 成 因 、 矿
铜矿尾矿制备水泥熟料的特性与微观表征
铜矿尾矿制备水泥熟料的特性与微观表征
许宁源
( 山西省交通规划勘察设计院 , 山西 太原
摘
要: 为了进一步研究铜矿尾矿用于制备水泥熟料的可行性 , 采用铜矿尾矿替代砂岩烧制水泥熟
０ ３ ０００ ６ )
料 . 通过 f-CaO 测试分析铜矿尾矿制 备 水 泥 熟 料 的 易 烧 性 , 同 时 借 助 XRD 测 试 水 泥 熟 料 中 成 分 比例 , 最后对铜矿尾矿制备水泥熟料的凝结时间及力学性能进行了验证 . 结果表明 : 升高煅烧温度 更有利于使用铜矿尾矿制备水泥熟料 ; 用铜矿尾矿替代砂岩可降低 f-CaO , 但熟料的矿物晶体结晶 度下降 , 且 C３ S 矿物烧成率略偏低 , 凝结时间 ㊁ 早期强度与普通水泥熟料相差不大 . 关键词 : 水泥 ; 熟料特性 ; 铜矿尾矿 ; 微观表征 中图分类号 : U４ １ ４ ． ０３ 文献标志码 : B
mine tailin g s．The re p lacement of sandstone with co pp er mine tailin g s can reduce f-CaO ,but the tailin g s made cement clinker and ordinar y cement clinker． Key words :cement ;clinker p ro p erties ;co pp er mine tailin g s ;microsco p ic characterization dro p s．There is little difference in coa g ulation time and earl y stren g th between co pp er mine
铜尾矿粉在水泥生产中应用研究
铜尾矿粉在水泥生产中应用研究引言随着经济的发展和技术的进步,铜尾矿的资源化新化新概念逐步得到确立.要使铜尾矿转化为资源,首先应从尾矿的工艺矿物学开始研究,以拓展尾矿资源化的途径,从而真正做到变废为宝,实现矿山的可持续发展,尤为对实现资源枯竭型矿山经营领域转型十分重要.铜尾矿利用途径不下十余类,由于其低价值、大储量、作为建材方面的应用是最具有前景。
现就尾矿在水泥生产这一领域的应用进行研究，探讨其可行性。
文中所述尾矿均指山西中条山集团有色金属公司铜尾矿，水泥指硅酸盐水泥。
铜尾矿粉成分及各项技术指标试验数据铜尾矿检测数据铜尾矿粉作为混合材实验描述试验原理:铜尾矿于熟料和石膏混合粉磨制成铜尾矿粉水泥，铜尾矿粉水泥凝结时间和安定性等性能指标均符合GB175--2007《通用硅酸盐水泥》42.5R等级水泥要求，28天活性指数在68.0%---71.0%之间，符合《GB/T2847-2005》、《用于水泥中火山灰质混合材材料》对活性混合材的要求。
掺量在25%以内时，铜尾矿粉水泥可满足32.5R等级水泥强度要求，掺量为10%时，铜尾矿水泥可满足42.5R水泥等级水泥强度要求。
机理分析表明：铜尾矿粉水泥水化硬化分两步进行，一是硅酸盐水泥熟料矿物水化生成水化硅酸盐，水化铝酸钙、氢氧化钙等，二是熟料水化产物与铜尾矿粉中溶出的活性SiO2和活性AL2O3发生如下反应：Ca(OH)2+SiO2+nH2O→C-S-HC-S-H+SiO2+nH2O→C-S-H3CaO·AL2O3·6H2O+xSiO2→3CaO·AL2O3xSiO2(6-2x)H2O+2xH2O3CaO·AL2O3xSiO2(6-2x)H2O为水化石榴子石，可在常温下生成，随着水化龄期的延长，熟料水化产物与铜尾矿粉活性组分的反应更充分，水泥强度可得到更大发展。
在粉磨过程中，粉磨碰撞破坏了铜尾矿表面致密结构，有利于铜尾矿粉中活性硅与活性铝的溶出，发挥其“活性效应”；粉磨中部分能量转化为铜尾矿颗粒的表面能，增加了其表面的反应活性；铜尾矿粉中氧化硅和含氧化铝的矿物具有较好的可溶性，大大激发了反应活性。
铜尾矿在水泥生产中应用的可行性研究
彭州铜尾矿在水泥生产中应用的可行性研究大纲一、政策背景和市场前景分析1、铜矿尾矿的资源化利用符合国家相关政策：（1）《金属尾矿综合利用专项规划（2010-2015年）》（2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（3）其他关于尾矿综合利用的相关政策、法规2、市场前景广阔3、涉及部门：发改委、规划局、环保局、建设局二、技术可行性分析尾矿作为原材料之一制备水泥符合现行的水泥检验标准，彭州铜矿尾矿代替部分原料制备水泥，通过对彭州铜矿尾矿及本地原材料、燃料的化学成分进行分析，生料成分设计，调整配方，改变煅烧温度等实验研究，可得到制备铜尾矿水泥的合理配方和工艺。
这对彭州矿产业和水泥业实现可持续发展具有重要意义。
1、铜尾矿成分研究：主要矿物为黄铜矿、斑铜矿。
2、通用水泥新标准：（1）GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（2）GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》（3）GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。
3、利用尾矿生产环保水泥的相关研究（1）尾矿和工业废渣由于主要化学含量与水泥熟料相近，用作原料容易满足配料设计要求。
因其具有高含量的某种水泥化学成分，可以搭用低品位原料，提高资源利用率，如电石渣。
（2）掺入金属冶炼的尾矿和工业废渣，因其含有微量的金属元素，在生料煅烧中，能够发挥矿化和晶种的作用，易烧性好，降低液相出现温度，对降低能耗，提高窑产量和水泥强度作用显著。
（3）有些尾矿和工业废渣含有一定发热量，如煤矸石、粉煤灰等，使用时可以降低原煤用量，降低能耗。
（4）有些尾矿和工业废渣可往往兼作多种原料，如钢渣同时兼作硅质原料，铁质原料和矿化剂，还可以作水泥的混合材料，还有如玄武岩、煤矸石、粉煤灰和石膏等等。
（5）天然原料的易烧性、磨蚀性等主要取决地质成因、母岩来源和变质程度，光以化学成分无法表达其煅烧性能、粉磨性能和破碎性能。
高品位石灰石、粘土和铁矿石具有高分解点、高熔点、高粘度、低潜能等特点，水泥生产用它属于高能耗原料。
混凝土中铜尾矿的利用研究
混凝土中铜尾矿的利用研究一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等基础设施工程中的材料。
然而，混凝土的生产过程中产生的废弃物和副产物却对环境造成了巨大的影响。
其中，铜尾矿是一种常见的混凝土生产废弃物，其含有大量的铜和其他有用的金属元素，可以通过适当的处理和利用，转化为有用的资源。
本文旨在对混凝土中铜尾矿的利用进行研究，探讨其在混凝土中的应用价值和技术实现方法。
二、混凝土中铜尾矿的特性铜尾矿是指铜矿石中未被提取出来的金属元素和其他杂质混合物。
在混凝土生产过程中，铜尾矿通常作为一种替代材料，用于代替部分水泥或骨料，以降低混凝土的成本。
然而，铜尾矿的质量和性质对混凝土的质量和性能有着重要的影响。
1. 化学成分铜尾矿中主要含有铜、铁、硫、铝、钙等元素。
其中，铜是最主要的成分，通常占据了铜尾矿的40%~50%。
除此之外，铜尾矿还含有大量的杂质元素，如镍、锌、铅、砷等。
2. 物理性质铜尾矿的物理性质主要包括粒度、密度、水分含量等。
其粒度一般在0.1mm~1mm之间，密度为2.5g/cm³左右，水分含量通常在10%~15%之间。
3. 化学性质铜尾矿的化学性质主要表现为其对混凝土的水化反应和耐久性的影响。
由于铜尾矿中含有大量的硫元素，其会对混凝土中的钙含量产生影响，从而影响混凝土的水化反应。
同时，硫元素还会与混凝土中的氧化钙反应，产生硫酸钙，从而降低混凝土的耐久性。
三、混凝土中铜尾矿的应用价值虽然铜尾矿对混凝土的水化反应和耐久性有一定的影响，但其仍然具有广泛的应用价值。
具体来说，混凝土中铜尾矿的应用价值主要体现在以下几个方面：1. 降低混凝土成本铜尾矿可以作为一种替代材料，代替部分水泥和骨料，从而降低混凝土的成本。
据研究，使用铜尾矿替代水泥和骨料，可以使混凝土的成本降低5%~10%。
2. 提高混凝土的强度和耐久性虽然铜尾矿中含有大量的硫元素，但其也含有一定的硅、铝等元素，可以促进混凝土中C-S-H凝胶的形成，从而提高混凝土的强度和耐久性。
铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中应用技术规程
铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中应用技术
规程
铜尾矿是铜矿山中的一种废弃物，含有大量的金属元素和非金属元素，其中主要成分是硅酸盐、氧化物和硫化物等。
由于铜尾矿的成分复杂，处理难度大，因此长期以来一直是矿山废弃物中的难题。
但是，随着科技的不断进步，人们发现铜尾矿可以作为混凝土和砂浆的掺合料，发挥出很好的效果。
铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中的应用技术规程主要包括以下几个方面：
一、铜尾矿的处理
铜尾矿需要经过破碎、筛分、洗涤等处理过程，以去除其中的杂质和粉尘，使其成为适合混凝土和砂浆掺合料的颗粒状物料。
二、掺合料的配比
铜尾矿掺合料的配比需要根据混凝土和砂浆的强度要求、工作性能要求和环保要求等因素进行综合考虑。
一般来说，铜尾矿掺合料的掺量不宜超过总掺合料的30%。
三、混凝土和砂浆的制备
在混凝土和砂浆的制备过程中，需要将铜尾矿掺合料与水泥、砂子、骨料等原材料进行充分混合，以确保掺合料能够均匀地分布在整个
混凝土和砂浆中。
四、混凝土和砂浆的性能测试
混凝土和砂浆的性能测试是铜尾矿掺合料应用的重要环节。
通过对混凝土和砂浆的强度、抗渗性、耐久性等性能进行测试，可以评估铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中的实际效果。
铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中的应用技术规程是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
但是，通过科学的处理和合理的应用，铜尾矿掺合料可以为混凝土和砂浆的制备提供一种经济、环保、高效的解决方案。
尾矿应用于水泥原料的研究进展
中图分类号 ：） （ ７ ５ １ ； Ｔ Ｄ ９ ２ ６ ． ４
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ７ ２ ４— ０ ４
Ｏ 引 言
随着 采 矿业 的迅 猛 发 展 ， 选 矿 后 排 出 的尾 矿 与 日
何哲祥 ，周喜艳 ， 肖祁春
（ 中南大学 冶金科 学与工程学院 环境 Ｚ － 程研 究所 ， 湖南 长 沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ）
摘
要 ：综述尾矿 用作水泥原料 的研 究与进展 ，介绍尾矿对 生料 易烧性及 尾矿 用作原料煅烧 和 用作 混合材
时对水泥性 能的影 响，并指 出尾矿应 用于水泥原料 时掺量和温度这 两个关键影响 因素。
炉不同温度下进行尾矿代替黏土配 中、 高钙石灰石煅 烧水 泥熟料 的试 验研 究 。其 试 验 结 果 表 明 ， 金 属 尾 矿
代黏 土与 中钙 、 高钙石 灰石 配料 都能 烧制 出合格 熟 料 ； 熟料 烧成 温度较 黏土 配料 １ ４ ５ ０℃ 的烧 成 温 度 降低 了 １ ０ ０～１ ５ ０ ｏ Ｃ； 当金属 尾矿 配 中钙 石 灰石 时在 １ ３ ０ ０ ｏ Ｃ 即可完成 熟料 的 烧成 ， 与金 属 尾 矿 配 高钙 石 灰 石 时 的 １ ３ ５ ０ ｏ Ｃ煅烧 温度 相 比 ， 金 属 尾矿 配 中钙 石灰 石更适 合 水 泥熟 料的烧 成 。 苏 达根等 ｌ 研究 利用钨 尾 矿 煅烧 水 泥 熟料 ， 结 果 表明， 水 泥 生 料 中 ＷＯ 的质 量 分 数 为 １×１ ０ ～ ～６×
质， 而实 际评 价通 常用生 料按 一定制 度 煅烧 后 ， 测定 熟 料中 ｆ － Ｃ ａ Ｏ的含 量来衡 量 。水 泥熟 料 中游 离 氧 化钙 低 于 １ ． ０ ％时， 一般 认 为熟 料 已经烧 成 。然 而 ， 生 料煅 烧
铜尾矿无石灰加气混凝土的生产与优化研究
铜尾矿无石灰加气混凝土的生产与优化研究一、引言铜尾矿是一种重要的资源，具有广泛的应用价值。
铜尾矿的综合利用是资源节约和环境保护的重要手段。
无石灰加气混凝土是一种新型的建筑材料，具有轻质、保温、隔音、防火、环保等优点。
本文主要研究铜尾矿无石灰加气混凝土的生产和优化。
二、铜尾矿的特点铜尾矿主要成分为石英、硅质、黄铜矿、黝铜矿、黄铁矿、方铜矿和赤铁矿等。
铜尾矿的颗粒度较细，具有较高的活性和水泥化性能。
铜尾矿的主要矿物相为石英和硅质，具有较高的硅酸盐含量，可以作为材料的硅源。
三、无石灰加气混凝土的特点无石灰加气混凝土是一种新型的建筑材料，主要由水泥、石膏、砂、膨胀剂等组成。
无石灰加气混凝土的主要特点是轻质、保温、隔音、防火、环保等优点。
无石灰加气混凝土的密度一般在500kg/m³以下，比水轻，可以减轻建筑物自身重量，同时也可以降低建筑物的地震破坏程度。
无石灰加气混凝土的保温性能好，可以有效地降低能源消耗，节约能源。
无石灰加气混凝土的隔音性能好，可以减少噪声污染。
无石灰加气混凝土的防火性能好，可以提高建筑物的安全性。
无石灰加气混凝土的环保性好，可以减少建筑垃圾和污染。
四、铜尾矿无石灰加气混凝土的生产铜尾矿无石灰加气混凝土的生产过程主要包括原料制备、混合料制备、成型、固化等环节。
（一）原料制备铜尾矿是铜矿加工过程中的产物，需要经过粉碎、筛分等工艺处理后才能作为原料使用。
铜尾矿的颗粒度应该适当，一般控制在0-3mm之间。
（二）混合料制备混合料主要由水泥、石膏、铜尾矿、砂、膨胀剂等组成。
其中，水泥、石膏、砂是主要的结构材料，铜尾矿是活性材料，膨胀剂是控制混凝土密度和泡孔率的关键材料。
混合料的配比应该合理，控制水灰比和膨胀剂用量。
（三）成型混合料经过搅拌、浇注、振动等工艺成型，可以制成不同尺寸和形状的无石灰加气混凝土制品。
（四）固化无石灰加气混凝土制品需要经过固化后才能达到设计强度和稳定性。
固化的温度、湿度和时间是影响固化效果的主要因素。
混凝土中铜尾矿的应用研究
混凝土中铜尾矿的应用研究一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料，已经被广泛应用于各种工程中。
但是，在混凝土制备过程中，需要添加一些掺合料来改善混凝土的性能。
铜尾矿是一种常见的混凝土掺合料，其可以改善混凝土的强度和耐久性，同时还可以减少环境污染。
因此，混凝土中铜尾矿的应用研究具有重要的意义。
二、铜尾矿的性质与应用1. 铜尾矿的性质铜尾矿是指铜矿加工后所产生的废弃物，其中包含了一定量的铜、铅、锌、铜、金、银等金属。
铜尾矿的性质与来源、加工工艺等因素有关，但是一般来说，其主要成分为氧化铜、硅酸盐、铁氧化物等。
铜尾矿中的氧化铜可以作为混凝土掺合料使用。
其主要作用是改善混凝土的强度和耐久性。
此外，铜尾矿中的铁氧化物可以作为一种天然着色剂，可以为混凝土赋予独特的颜色。
2. 铜尾矿的应用铜尾矿可以作为混凝土掺合料使用。
其添加量一般为混凝土总重量的5%~20%。
铜尾矿与水泥、砂、石子等混合后，可以制备出具有较高强度和较好耐久性的混凝土。
此外，铜尾矿还可以用于制备各种混凝土制品，如墙板、地砖等。
三、混凝土中铜尾矿的应用研究1. 铜尾矿对混凝土性能的影响铜尾矿可以改善混凝土的强度和耐久性。
其中，氧化铜可以填充混凝土中的微孔，从而提高混凝土的密实性和强度。
此外，铜尾矿中的硅酸盐和铁氧化物可以填充混凝土中的空隙，从而减少水泥的使用量，降低混凝土的成本。
2. 铜尾矿掺合比例的研究铜尾矿的掺合比例是影响混凝土性能的重要因素。
一般来说，铜尾矿的掺合比例应在5%~20%之间。
当掺合比例过高时，会影响混凝土的工作性能和强度。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况确定铜尾矿的最佳掺合比例。
3. 铜尾矿混凝土的制备工艺铜尾矿混凝土的制备工艺包括原材料的选择、掺合比例的确定、混合时间和混合顺序的控制等。
其中，混合时间和混合顺序对混凝土性能的影响比较大。
一般来说，混合时间应在3~5分钟之间，混合顺序应先将水泥、石子等干料混合，再加入铜尾矿和水进行混合。
混凝土中铜尾矿应用的探索与研究
混凝土中铜尾矿应用的探索与研究混凝土中铜尾矿应用的探索与研究近年来，资源的保护和可持续开发已成为全球关注的焦点。
作为一种有限且无法再生的资源，铜被广泛应用于各个领域，同时也产生了大量的尾矿。
尾矿处理成为了一个迫切的问题，如何合理利用其中的有用成分，减少对环境的影响，一直是研究者们的关注点。
本文将深入探讨混凝土中铜尾矿的应用，以期为该领域的研究和开发提供一些有价值的见解。
1. 混凝土中铜尾矿的成分和特性铜尾矿是经过提取铜矿石中铜后剩余的废料，具有一定的含铜量和其他无价值成分。
混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于房屋、桥梁、道路等基本设施的建设中。
通过将铜尾矿掺入混凝土中，可以实现对尾矿的合理利用，同时也为混凝土带来一定的改性效果。
然而，铜尾矿的高含铜量和其他成分使得其在混凝土中的应用仍面临着一些技术难题。
2. 混凝土中铜尾矿的处理方法和影响因素为了将铜尾矿应用于混凝土中，研究者们采用了多种处理方法。
其中包括研磨、添加改性剂、控制固化时间等。
研磨可以降低铜尾矿的颗粒大小，提高其与混凝土的结合能力；添加改性剂可以改善混凝土的性能并减少铜尾矿对混凝土的不利影响；控制固化时间可以调节混凝土的硬化过程，使其与铜尾矿更好地融合。
混凝土中铜尾矿的应用还受到其他因素的影响，如尾矿含铜量、尾矿颗粒大小、混凝土的水胶比等。
3. 混凝土中铜尾矿应用的优势和挑战混凝土中铜尾矿的应用具有一定的优势。
它可以实现资源的有效利用，减少尾矿对环境的污染。
铜尾矿的添加可以改变混凝土的性能，如增加混凝土的强度、提高耐久性等。
然而，混凝土中铜尾矿的应用也面临一些挑战。
尾矿中其他含铜成分的存在可能对混凝土的性能产生负面影响。
尾矿的颗粒大小和分散性对混凝土的均匀性和强度产生影响。
如何克服这些挑战，实现混凝土中铜尾矿的有效应用，是当前研究的热点和难点。
4. 对混凝土中铜尾矿应用的展望混凝土中铜尾矿的应用有着广阔的前景。
未来的研究可以从以下几个方面展开：进一步研究和优化铜尾矿的处理方法，寻找更好的掺入技术和改性剂，提高铜尾矿在混凝土中的分散性和稳定性。
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7CC9 年年度平均尾矿样进行配料计算 " MKM 原材料化学成份 !N"!见表 M"
表& 物料名称 石灰石 尾 铁 矿 粉
6$57 ;KFL ;BK9A 7; FBKAM B‘K7F
83759 ?KA FKL; ;K7M BK;B 7IKFL
:(759 ‘KLB M7K‘M A9K‘F MK‘I 9K7I
渣 ! 粉 煤 灰 ! 火 山 灰 质 材 料 &$ 由 于 活 性 混 合 材 能 参与水泥的水化反应 $ 其添加对水泥强度影响较 小 " 学术界认为尾矿作为惰性材料很难参与水化 反应 " 因水化理论的不支持和活性材料的广泛 $ 导致非活性材料的这方面应用研究很少 " 为开拓 尾矿作为水泥混合材的应用途径 $ 近期我们就这 方面的应用进行了相关试验研究 " 由于尾矿属低价值原料 $ 只有大量应用才能 体现经济效益 " 铜陵海螺水泥厂年内产量将达到
显然取用尾矿进行配料很难满足率值要求 $ 若期 望用更多的高含量原料来校正 $ 首先这种校正原 料的可获得性和工艺性能很难满足要求 $ 同时配 料组份增加到 ’43 种 $ 工艺控制将变得很复杂 $ 因而这种方案的实行是非常困难的 $ 也是很不经 济的 " 目前水泥企业均以易得的石灰石 ! 粘土 $ 加 铁质校正原料三组份配料 $ 简单易行 " 综上所述 $ 尾矿不宜作硅酸盐水泥原料进行 生料配料 "
! !" !
万方数据
第 !" 期
唐达高 ! 铜尾矿在水泥生产中的应用研究
! 综合利用
"#$#%
结果分析 从上表检测结果看 !&$’&( 五组试验安定性和
煤 矸 石 含 水 量 低 $可 以 露 天 堆 存 $但 要 增 加 破 磨 能 耗$使 用 不 收 原 料 费 ’尾 矿 粒 度 接 近 水 泥 细度要求 $ 可节约破磨能耗 $ 但粉料运输成本大 $ 含水量波动大 $ 尚需烘干 $ 且需棚库堆放 " 这需要 尾矿所属企业与水泥生产厂联合经营 $ 才能体现 尾矿代替煤矸石使用的经济性 "
",)
尾矿作活性材料的应用研究 尾矿长期以来作为非活性材料来对待 $ 使它
未能得到开发应用 " 主要因素是因为地质学和硅 酸盐学科没有得到理论融合 $ 以及对尾矿的定性 使其研究进展迟缓 " 从地质成矿条件分析 $ 铜矿 属热成矿 $ 其矿物物性应与火山灰质材料相似 " 其活性不能表现是因为某种抑制 " 据此探索有关 激发剂对铜尾矿进行改性试验 "
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检测结果 !见表 ’"
表&
"1#"% $ 它的添加难以起到校正铁质成份不足的 作用 " 作为硅质校正原料要求硅酸率不小于 $$ 现 尾 矿 中 +/01 含 量 为 $’#&3% $ 硅 率 为 1#"7 $ 偏 低 "
配 料 时 生 料 硅 率 偏 低 $烧 出 的 熟 料 强 度 低 $特 别 是 后 期 强 度 低 $严 重 影 响 水 泥 产 品 品 质 $因 而 尾 矿也不宜作硅质校正原料 " 因尾矿中不具有某一校正原料的主要成份 $
!"#$% &’ ())*+,-"+&’ &. /&))01 2-+*+’34 +’ 5060’" 71&8#,"+&’
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&
尾矿作为水泥原料应用的可行性分析 水 泥 原 料 的 主 要 化 学 成 份 为 $"&5 #6$57#
83759 和 :(759" 为 使 原 料 经 煅 烧 后 获 得 一 定 的 "96#"76#"98 和 ";8: 的熟料矿物组份 ! 要求原料
随着经济的发展和技术的进步 ! 铜尾矿的资 源化新概念逐渐得到确立 " 要使铜尾矿转化为资 源!首 先 应 从 尾 矿 的 工 艺 矿 物 学 开 始 研 究 !以 拓 宽尾矿资源化的途径 ! 从而真正做到变废为宝 ! 实现矿山的可持续发展 ! 尤其对实现资源枯竭型 矿山经营领域转型十分重要 " 铜尾矿利用途径不下十余类! 由于其低价 值 # 大存量 ! 作为建材方面的应用是最具前景的 " 现就尾矿在水泥生产这一领域的应用进行研究 ! 探讨其可行性 " 文中所述尾矿均指铜陵铜尾矿 ! 水泥指硅酸盐水泥 " 量低而氧化硅 # 氧化铝和氧化铁含量较高的粘土 质原料配合使用 " 尾矿的化学成份是水泥原料所必须的 ! 并且 有害物质满足原料要求 " 能否探求多组份配料 ! 实现尾矿作为水泥原料的应用呢 ( 现选取海螺水泥厂生产线原料及铜陵某矿
收稿日期 $7‘‘BR‘FR7I
MK7 MKBB
生料率值设定
O6: % 饱 和 比 &$MCF !% % 硅 率 &$7KBC!/ % 铝 率 &$
方案 8$石灰石#尾矿#铁粉#粉砂岩四组份配料 方案 P$石灰石#尾矿#铁粉#粉煤灰四组份配料
MK9
原料配比 !N"! 见表 7 "
作者简介 $ 唐达高 %MIA9R &! 男 ! 工程师 ! 从事无机化工产品研究开发工作 "
凝结时间均正常 " &$ 空白试验 )* 天的抗压强度
(+,( -./#&) )* 天 抗 压 强 度 "$,( -./$&% )* 天 抗 压强度 (0 -./% &) 1 &$ 为 2+#34$&% 1 &$ 为 *"5"
铜陵地区目前生产水泥品种有硅酸盐水泥 & 普通硅酸盐水泥 & 复合硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐 水泥 " 尾矿作为非活性混合材用于前三者 $ 其中 用于复合硅酸盐水泥掺量最大 " &" 组配比为现海 螺水泥厂复合硅酸盐水泥生产配比" 根据
! !" !
万方数据
! 综合利用
表#
中国资源综合利用
第 !" 期
因此 $尾矿不可以作为水泥校正原料 "
$
尾矿作水泥矿化剂使用的可行性分析 尾矿中的 +!, !,50 若存在于生料 $ 在煅烧中
能改变熔融体的组成和扩散性 $ 降低烧成温度 $
"#$
生料成份 !%" 及其率值 ! 见表 & "
表$
加速熟料矿物形成 $ 降低 89:;0 $ 能起到矿化剂作 用 $ 同时微量的稀有金属能强化水泥的硬化过程 $ 提高水泥标号 " 但由于矿化剂也选用高含量原料 % 如莹石 &$ 以避免其它成份带来配料困难 ’ 且矿化 剂多在立窑中使用$且添加量很小 %"%左右&" 因而 大量堆存的尾矿作水泥矿化剂没有应用意义 "
1<= 万 > ? @$ 其 混 合 材 耗 量 很 大 $ 因 此 相 关 试 验 研
究基于在铜陵海螺水泥厂的应用而进行 "
$#"
尾矿作非活性材料的应用试验 试验选取海螺水泥厂熟料 ! 湖南岳阳石膏 !
海螺水泥厂石子及煤矸石 ! 铜陵某矿 166& 年年度 平均尾矿样为混合材粉磨制成水泥样进行试验 "
",),)
验证试验结果 ! 见表 2"
A@%
(5 )
-?@
含量 安定性 (5 )
凝结时间
抗折强度 抗压强度
(*0 $B 筛余 ) 含量
初凝 终凝 % 天 )* 天 % 天 )* 天 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格
&$ 空白试验 &) 粉煤灰掺 %05试验 $ 粉煤灰活性试验 &% $(5 石子替代粉煤灰试验 $与 &) 是对比试验 &" 尾矿掺 )05 试验 &( 尾矿掺 %05 试验 $ 尾矿活性试验 &2 尾矿掺 $(5 试验 $ 外掺剂 $,(5 试验 &3 尾矿掺 )05 $ 外掺剂 )5$ 与 &" 为对比试验 &* 尾矿掺 %05 $ 外掺剂 %5$ 与 &( 为对比试验 &+ 尾矿掺 "05 $ 外掺剂 %5 试验